Seuls 42 pour cent des Nigérians ont accès à l'eau potable. Le reste de la population doit aller directement à la source dans les rivières ou les réserves naturelles d'eaux pluviales, qui pourrait être purifié par le Slingshot. Voir plus de photos de science verte. Getty Images/Pascal Parrot/Stringer Pour beaucoup de monde, boire de l'eau les jours les plus chauds n'est pas aussi facile que de remplir un verre au robinet. Au lieu, ils marchent des kilomètres jusqu'au puits le plus proche. Ou ils paient une grande partie de leurs revenus -- plus que la moyenne des habitants d'un pays développé -- pour avoir un camion distributeur d'eau, qui peut même ne pas être propre. Environ une personne sur six, à partir de 2005, n'avait pas accès à l'eau potable [source :Nations Unies]. Mais personne ne peut vivre sans eau, c'est donc souvent que les gens qui n'ont pas accès à un approvisionnement en eau potable finissent par boire de l'eau contenant des produits chimiques ou peuplée d'organismes pathogènes, qui peuvent tuer des enfants et raccourcir la vie des adultes.
Avec ça en tête, il est facile de comprendre pourquoi l'Organisation mondiale de la santé a inscrit l'accès à l'eau potable sur sa liste des objectifs du Millénaire pour le développement, ou objectifs à atteindre d'ici 2015 [source :OMS]. Mais est-ce que c'est possible? Chaque groupe de personnes souffrant de stress hydrique a besoin d'une méthode abordable qui s'adapte aux conditions et au mode de vie locaux. Tablettes de chlore et pots en terre cuite, filtres bouillants et en tissu, barils de soleil et barils de pluie, et les pailles équipées de filtres qui peuvent être portées sur un collier ont toutes été essayées, mais certaines personnes manquent encore d'une méthode qui leur convient [sources :EPA, IDE, EAWAG, Vestergaard].
Un certain ingénieur bien connu a un produit à ajouter au mélange. Voici un indice :il conduit un Segway. Doyen Kamen, qui a inventé le Segway et plusieurs dispositifs médicaux révolutionnaires, a mis une décennie de travail dans un purificateur d'eau qu'il appelle le "Slingshot". Le nom est une référence à l'histoire de David et Goliath - à Kamen, la maladie d'origine hydrique est un Goliath d'un problème, et la technologie est la fronde [source :Richardson]. Lisez la suite pour savoir comment fonctionne le purificateur.
ContenuDe l'exterieur, le purificateur d'eau ressemble à une boîte noire. C'est à peu près la taille d'un réfrigérateur de dortoir. À l'intérieur, il existe un système de purification de l'eau qui est en fait assez ancien et commun. Les sociétés pharmaceutiques utilisent la même méthode pour purifier l'eau destinée à être utilisée dans les médicaments [source :MECO]. La marine américaine a utilisé cette méthode pour dessaler l'eau potable [source :MECO].
Les versions pharmaceutiques et sous-marines ne sont pas pratiques pour les pays en développement, bien que. Ils sont trop gros pour être déplacés et ont besoin de techniciens de garde. Le Slingshot est plus simple et plus portable.
Tous ces purificateurs fonctionnent en distillation par compression de vapeur . Kamen a un jour dressé une liste partielle de ce que ce processus peut purifier :l'océan; de l'eau additionnée d'arsenic, poison, métaux lourds, virus et bactéries; liquide sur un site de déchets chimiques ; ou le contenu d'une latrine [source :Comedy Partners]. Remarquablement, il suffit de faire bouillir et de re-liquéfier de l'eau à des températures précises. Voyons voir comment ça fonctionne.
La boîte noire de Kamen se connecte d'abord à une source d'électricité. Prochain, vous le raccordez à une source d'eau en laissant tomber le tuyau dans de l'eau. L'eau sale est aspirée dans le système, où il se réchauffe à son point d'ébullition (212 degrés Fahrenheit ou 100 degrés Celsius). Puis, il entre dans un évaporateur, où ça chauffe un peu plus et bout [source :Pacella]. Déjà, certains contaminants sont perdus. Tout ce qui bout à plus de 212 degrés F (100 degrés C) - pierres, saleté, sel -- reste dans l'évaporateur et est évacué. Bactéries, virus, les œufs et les spores sont touchés deux fois :ils ne montent pas avec la vapeur dans l'évaporateur et sont pasteurisés par la chaleur dans le purificateur.
La vapeur monte de l'évaporateur dans un compresseur. Le compresseur presse un peu la vapeur, élever sa température un peu au-dessus de 212 degrés F. La vapeur s'écoule dans une chambre extérieure dont les parois sont d'environ 212 degrés F, créer une autre étape de filtrage [source :Pacella]. Tout contaminant qui bout à plus de 212 degrés F, comme le benzène, reste un gaz et est évacué. Seule l'eau pure se condense sur les parois.
L'eau propre s'égoutte dans une dernière chambre, prêt à être jailli. Mais il y a un problème :l'eau est encore chaude. Étant donné que l'eau chaude serait horrible par une journée chaude, la machine le refroidit à l'aide d'une méthode astucieuse. Il s'écoule les flux d'eau entrants et sortants les uns sur les autres, donc l'eau sale chauffe à 212 degrés F et l'eau sortante se refroidit à la température extérieure. Cette astuce de recyclage de la chaleur s'appelle un échangeur de chaleur à contre-courant .
Alors que le Slingshot est un puissant purificateur, il y a un hic. Lisez la suite pour savoir ce que c'est.
Doyen Kamen, la gauche, est assis sur un moteur Stirling écoénergétique qu'il a utilisé au Bangladesh pour produire de l'électricité avec du méthane généré par la bouse de vache. Presse associée/Jessica Hill Le Slingshot ne nettoie pas les contaminants - des coupables causant le choléra à la fièvre typhoïde - de l'eau gratuitement. Il a besoin d'électricité. Ce n'est pas beaucoup d'électricité, cependant - environ 1 kilowatt, ce qui est une simple exigence d'une cafetière.
Mais l'électricité peut être difficile à trouver dans les endroits qui ont besoin d'eau propre. Dans les villes dotées d'un réseau électrique, le purificateur peut se brancher sur une prise murale. S'il n'y a pas de réseau électrique, le purificateur peut se brancher sur un générateur diesel, c'est ce que de nombreux hôpitaux hors réseau utilisent pour alimenter leurs équipements. Mais dans le désert ou la brousse éloignée, où le diesel n'est pas pratique, Kamen pourrait suggérer son moteur Stirling.
Les moteurs Stirling n'ont besoin que d'une source de chaleur et de froid pour fonctionner. La chaleur et le froid se dilatent et compriment un gaz pour faire pomper les pistons. Vous pouvez voir comment ils fonctionnent dans l'article Comment fonctionnent les moteurs Stirling. Conceptions nécessitant de la chaleur, comme le fait Kamen, peut brûler presque tout, du kérosène au méthane de la bouse de vache en décomposition. En tant que source de froid, ils peuvent utiliser de l'air. Ainsi, les matériaux pour faire fonctionner ces moteurs Stirling peuvent être trouvés presque partout.
Le Stirling de Kamen est plus qu'un moteur, c'est aussi un générateur. (Les moteurs convertissent le carburant en mouvement, et les générateurs convertissent le mouvement en électricité.) Une pièce supplémentaire permet au moteur Stirling de Kamen de produire de l'électricité. Lorsque les pistons du moteur pompent, ils font tourner un rotor magnétique. Le rotor tourne à l'intérieur d'une bobine métallique, ce qui crée un courant [source :Van Arsdell].
Lors de l'exécution sur le générateur Stirling, le Slingshot s'y branche avec un cordon d'alimentation [source :Kamen]. Une version du Stirling de Kamen produit 1 kilowatt -- assez pour faire fonctionner le purificateur d'eau [source :Kamen].
Mais les deux appareils peuvent s'emboîter encore plus harmonieusement. Il se trouve que le générateur produit beaucoup de chaleur supplémentaire lorsqu'il brûle du carburant - jusqu'à 85 % de celui-ci n'est pas utilisé. Mais lorsque le générateur et le purificateur sont reliés par un tube, de l'air chaud peut souffler dans le purificateur. Là, ça peut faire du travail, chauffer l'eau entrante et entourer le purificateur comme une veste, emprisonnant la chaleur à l'intérieur [source :Kamen]. Avec l'aide du générateur, le purificateur peut être encore plus efficace.
Les moteurs Stirling sont difficiles à fabriquer car certains des concepts sont difficiles à exécuter, et il est difficile de les produire en masse à un prix abordable. Mais certaines entreprises commercialisent des moteurs Stirling, et DEKA (une société de recherche et développement fondée par Kamen) espère que sa conception le rendra encore plus facile [source :WhisperGen].
Maintenant que nous savons ce qu'est le Slingshot et une façon de l'alimenter, Voyons pourquoi cela pourrait être attrayant pour un village qui a besoin d'eau potable.
Disons que vous vivez dans un village rural de 100 personnes. Proche, il y a un ruisseau. Malheureusement, vos dépendances et celles de vos voisins s'y vident. Chaque fois que vous avez besoin d'eau potable, vous devez marcher six milles (10 kilomètres) jusqu'à un puits et trimballer une petite réserve d'eau à la maison dans des cruches ou vous boire l'eau du ruisseau et tenter votre chance. Comment le Slingshot vous aiderait-il, vous et votre communauté ?
En une journée d'eau courante à travers le Slingshot, vous seriez capable de faire 264,2 gallons (1, 000 litres) d'eau propre [source :Schonfeld]. Étant donné que chaque villageois utilise environ 5,3 gallons (20 litres) d'eau par jour pour boire, cuisson, et se baigner, ce qui est typique dans un village en développement, un Slingshot pourrait fournir suffisamment d'eau pour subvenir aux besoins de la moitié du village [source :Nations Unies]. Cela semble bien, mais le village pourrait-il se le permettre ?
En supposant que la communauté ait l'électricité pour faire fonctionner le Slingshot, il faudrait 1 $, 000 à 2 $, 000 pour en acheter un [source :Schonfeld]. Chaque villageois pourrait mettre 10 à 20 $, mais c'est plus d'une semaine de salaire dans plein d'endroits [source :Nations Unies]. Plus réaliste, certains membres de la communauté pourraient obtenir un prêt, acheter le Slingshot et ensuite vendre de l'eau propre au reste du village à un prix abordable (peut-être trois cents le gallon ou un cent le litre) jusqu'à ce que la machine soit payée [source :Schonfeld].
D'ACCORD, donc vous savez ce que cela coûtera financièrement, mais qu'y a-t-il d'autre à considérer ? Quels sont les avantages et les inconvénients de l'utilisation du Slingshot ?
L'une des commodités du système Slingshot est que le village n'aurait pas besoin d'un expert pour faire fonctionner le purificateur. Les instructions sont super simples - vous mettez le tuyau dans de l'eau sale et appuyez sur un bouton. Cette simplicité rend le système sûr à utiliser avec peu de place pour l'erreur humaine ou les accidents. Un autre avantage est que l'eau ne devrait avoir aucun arrière-goût chimique grâce au processus de distillation.
Bien que le fonctionnement du système nécessite la simple pression d'un bouton, vous auriez toujours besoin d'apporter de l'eau au purificateur. Typiquement, cela signifie soit transporter de l'eau sale jusqu'au purificateur, soit placer le purificateur près de l'approvisionnement en eau sale. Le purificateur est trop lourd à porter pour une seule personne, donc le déplacer exigerait un peu de pouvoir de l'homme (ou de la femme). Et enfin, les pièces mobiles de la machine pourraient éventuellement se briser et nécessiter un entretien ou un remplacement, ce qui coûterait de l'argent.
Lisez la suite pour découvrir ce qui se profile à l'horizon pour le Slingshot.
Avec l'aide de nouvelles technologies comme le Slingshot, peut-être qu'un jour tout le monde aura facilement accès à de l'eau potable. Vision numérique/Getty Images La société de Kamen a testé le Slingshot au Honduras. Par un seul compte, les résultats étaient excellents [source :Richardson]. La prochaine étape est la production. DEKA Recherche et Développement recherche un financeur et un fabricant pour l'aider à fabriquer des Slingshots. Selon un rapport, Kamen a approché plusieurs grandes entreprises et fondations privées pour un financement, sans succès [source :Richardson].
L'entreprise repense la façon de commercialiser les Slingshots, dans un scénario, d'abord le vendre aux industries pour la distillation commerciale pour le mettre en production. Kamen a également mentionné les bodegas au Mexique, imaginer des régions qui peuvent brancher le purificateur sur une prise murale mais qui ont besoin d'un moyen peu coûteux de produire et de distribuer de l'eau propre [source :Richardson]. L'objectif principal reste cependant - de fournir le Slingshot à toute personne qui a besoin d'eau potable.
Réfléchir à cet objectif me rappelle une exposition qui a récemment été présentée au National Design Museum. L'exposition, qui s'intitule « Concevoir pour les autres 90 %, " couvre le thème du design pour les populations pauvres [source :Smithsonian]. Martin Fisher, un ingénieur en mécanique qui a travaillé sur des projets de développement au Kenya pendant plus de 17 ans, a contribué un essai décrivant ses principes de conception pour les pauvres. Voici les premiers. Le Slingshot les rencontre-t-il ?
Fisher ajoute que si un appareil ne fait pas un profit immédiat à quelqu'un mais économise de l'argent, il ne devrait pas se vendre plus cher que le prix d'un poulet sur le marché local. Un poulet, comme cet appareil, est un prix abordable, luxe occasionnel pour les familles pauvres. Mais si l'appareil coûte plus cher, seule la classe moyenne l'achètera, et ce groupe a déjà de l'argent pour ses besoins de base [source :Fisher].
Alors que les principes de Fisher sont raisonnables pour de nombreuses conceptions de produits développés pour les populations les plus pauvres - le LifeStraw correspond certainement à certains de ces critères - ils ne semblent pas applicables au Slingshot dans la mesure où c'est un système qui fournira une grande population, plutôt qu'un individu. Et, alors qu'il est facile d'être d'accord avec l'affirmation de Fisher selon laquelle les pauvres ont besoin de gagner de l'argent, il y a une mise en garde à considérer; est-ce vraiment leur besoin « principal » ? Il est probable que beaucoup soutiendraient que l'accès à l'eau potable exige la plus haute facturation.
