La chaleur du soleil vaporise l'eau, tandis que le sel et d'autres matériaux restent derrière. Crédit :Thor Balkhed
On estime qu'en 2040, un quart des enfants dans le monde vivra dans des régions où l'eau propre et potable fait défaut. Le dessalement de l'eau de mer et l'épuration des eaux usées sont deux méthodes possibles pour y remédier, et des chercheurs de l'université de Linköping ont développé un générateur de vapeur bon marché et respectueux de l'environnement pour dessaler et purifier l'eau à l'aide de la lumière du soleil. Les résultats ont été publiés dans la revue Systèmes durables avancés .
"Le taux de production de vapeur est 4 à 5 fois supérieur à celui de l'évaporation directe de l'eau, ce qui signifie que nous pouvons purifier plus d'eau, " déclare le professeur associé Simone Fabiano, chef du groupe Nanoélectronique Organique au Laboratoire d'Électronique Organique.
Le générateur de vapeur est constitué d'un aérogel qui contient une structure à base de cellulose décorée du polymère organique conjugué PEDOT:PSS. Le polymère a la capacité d'absorber l'énergie de la lumière du soleil, notamment dans la partie infrarouge du spectre où une grande partie de la chaleur du soleil est transportée. L'aérogel a une nanostructure poreuse, ce qui signifie que de grandes quantités d'eau peuvent être absorbées dans ses pores.
"Une couche de 2 mm de ce matériau peut absorber 99% de l'énergie du spectre solaire, " dit Simone Fabiano.
Une mousse flottante poreuse et isolante est également située entre l'eau et l'aérogel, de telle sorte que le générateur de vapeur soit maintenu à flot. La chaleur du soleil vaporise l'eau, tandis que le sel et d'autres matériaux restent derrière.
"L'aérogel est durable et peut être nettoyé, par exemple, l'eau salée de manière à pouvoir la réutiliser immédiatement. Cela peut être répété plusieurs fois. L'eau qui traverse le système par évaporation devient une eau potable de très haute qualité, » nous assure Tero-Petri Ruoko. Il est post-doctorant au Laboratoire d'Électronique Organique et l'un des auteurs de l'article.
L'eau qui traverse le système par évaporation devient une eau potable de très haute qualité. Crédit :Thor Balkhed
"Ce qui est particulièrement bien avec ce système, c'est que tous les matériaux sont respectueux de l'environnement - nous utilisons de la nanocellulose et un polymère qui a un très faible impact sur l'environnement et les personnes. Nous utilisons également de très petites quantités de matériau :l'aérogel est composé de 90 % air. Nous espérons et croyons que nos résultats peuvent aider les millions de personnes qui n'ont pas accès à l'eau potable, " dit Simone Fabiano.
L'aérogel a été développé par Shaobo Han dans le cadre de ses études doctorales au Laboratoire d'Electronique Organique, sous la direction du professeur Xavier Crispin. Le résultat a été présenté dans la revue Advanced Science en 2019, et est décrit sur le lien ci-dessous. Après avoir obtenu son doctorat, Shaobo Han est retourné en Chine pour poursuivre ses recherches sur le terrain.
