C'est comme avoir quelque chose pour rien, mais vous pouvez vraiment obtenir de l'eau potable directement à partir de l'air le plus sec du désert.

Même dans les endroits les plus arides de la Terre, il y a de l'humidité dans l'air, et un moyen pratique d'extraire cette humidité pourrait être la clé de la survie dans des endroits aussi secs. Maintenant, des chercheurs du MIT ont prouvé qu'un tel système d'extraction pouvait fonctionner.

Le nouvel appareil, basé sur un concept que l'équipe a proposé pour la première fois l'année dernière, a maintenant été testé sur le terrain dans l'air très sec de Tempe, Arizona, confirmer le potentiel de la nouvelle méthode, bien qu'il reste beaucoup à faire pour étendre le processus, disent les chercheurs.

Le nouveau travail est rapporté aujourd'hui dans le journal Communication Nature et comprend des améliorations significatives par rapport au concept initial qui a été décrit l'année dernière dans un article dans Science, dit Evelyn Wang, le professeur Gail E. Kendall au Département de génie mécanique, qui était l'auteur principal des deux articles. Le postdoctorant du MIT Sameer Rao et l'ancien étudiant diplômé Hyunho Kim SM '14, PhD '18 étaient les principaux auteurs du dernier article, avec quatre autres au MIT et à l'Université de Californie à Berkeley.

Le document de l'année dernière a attiré beaucoup d'attention, dit Wang. "Il y a eu beaucoup de battage médiatique, et quelques critiques, " dit-elle. Maintenant, "toutes les questions qui ont été soulevées la dernière fois ont été explicitement démontrées dans cet article. Nous avons validé ces points."

Le système, basé sur des matériaux relativement nouveaux à grande surface appelés charpentes métallo-organiques (MOF), peut extraire de l'eau potable même de l'air le plus sec du désert, disent les chercheurs, avec des humidités relatives aussi faibles que 10 pour cent. Les méthodes actuelles pour extraire l'eau de l'air nécessitent des niveaux beaucoup plus élevés - 100 pour cent d'humidité pour les méthodes de récolte de brouillard, et au-dessus de 50 pour cent pour les systèmes de réfrigération de récolte de rosée, qui nécessitent également de grandes quantités d'énergie pour le refroidissement. Ainsi, le nouveau système pourrait potentiellement répondre à un besoin non satisfait en eau, même dans les régions les plus sèches du monde.

En exécutant un appareil de test sur un toit de l'université d'État de l'Arizona à Tempe, Wang dit, l'équipe « effectuait des tests sur le terrain dans un endroit représentatif de ces zones arides, et a montré que nous pouvons réellement récolter l'eau, même à des points de rosée inférieurs à zéro."

L'appareil de test était alimenté uniquement par la lumière du soleil, et bien qu'il s'agisse d'un petit dispositif de validation de principe, si elle était augmentée, sa production équivaudrait à plus d'un quart de litre d'eau par jour et par kilogramme de MOF, disent les chercheurs. Avec un choix de matériau optimal, la sortie peut être jusqu'à trois fois supérieure à celle de la version actuelle, dit Kim. Contrairement à toutes les méthodes existantes pour extraire l'eau de l'air à très faible humidité, « avec cette approche, tu peux vraiment le faire, même dans ces conditions extrêmes, " dit Wang.

Non seulement ce système fonctionne à des taux d'humidité inférieurs à ceux de la récolte de rosée, dit Rao, mais ces systèmes nécessitent des pompes et des compresseurs qui peuvent s'user, alors que "cela n'a pas de pièces mobiles. Il peut être utilisé de manière complètement passive, dans des endroits peu humides mais très ensoleillés."

Alors que l'équipe avait précédemment décrit la possibilité de faire fonctionner le système de manière passive, Rao dit, "maintenant nous avons démontré que c'est en effet possible." La version actuelle ne peut fonctionner que sur un seul cycle jour et nuit avec la lumière du soleil, Kim dit, mais « un fonctionnement continu est également possible en utilisant d'abondantes sources de chaleur de faible qualité telles que la biomasse et la chaleur résiduelle ».

L'étape suivante, Wang dit, est de travailler à la mise à l'échelle du système et à l'amélioration de son efficacité. "Nous espérons avoir un système capable de produire des litres d'eau." Ces petits, les systèmes de test initiaux n'étaient conçus que pour produire quelques millilitres, pour prouver que le concept a fonctionné dans des conditions réelles, mais elle dit "nous voulons voir de l'eau couler !" L'idée serait de produire des unités suffisantes pour fournir de l'eau aux ménages individuels.

L'équipe a testé l'eau produite par le système et n'a trouvé aucune trace d'impuretés. Les tests au spectromètre de masse ont montré « qu'il n'y a rien du MOF qui s'infiltre dans l'eau, " dit Wang. " Cela montre que le matériau est en effet très stable, et nous pouvons obtenir de l'eau de haute qualité."