Plus de 100 millions de personnes en Afrique australe n'ont pas accès à l'eau potable – de nombreuses sources dans les zones rurales sont contaminées. Dans le projet SafeWaterAfrica, Les partenaires africains et européens travaillent en étroite collaboration pour développer une solution de système décentralisé pour la purification de l'eau qui peut être exploitée et entretenue de manière autonome par les habitants des zones rurales. Le système couvre les besoins en eau potable de plusieurs centaines de personnes. Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour l'ingénierie des surfaces et les couches minces IST coordonnent le projet.

L'eau potable est une ressource rare dans les régions rurales d'Afrique australe. Les sources naturelles contiennent souvent des impuretés chimiques et microbiologiques. Et le taux de mortalité due aux agents pathogènes et aux polluants d'origine hydrique est également élevé, avec les maladies infectieuses un facteur majeur. Ce problème est abordé dans le projet afro-européen « SafeWaterAfrica ». L'Institut Fraunhofer pour l'ingénierie des surfaces et les couches minces IST de Braunschweig coordonne le projet. Fournir de l'eau potable à la population rurale d'Afrique australe, les partenaires du projet (voir profil SafeWaterAfrica) développent un système décentralisé et autonome de purification de l'eau. Il est conçu pour fonctionner dans les zones rurales qui sont coupées de l'approvisionnement public en eau et en énergie. Couvrant les besoins de 300 personnes, la solution a une capacité de 1, 000 litres par heure. Le système hors réseau est équipé d'une technologie de traitement de l'eau à faible consommation d'énergie, tandis que des capteurs solaires sur le toit du conteneur fournissent l'énergie.

Désinfection sans produits chimiques

La contribution de Fraunhofer IST est sa technologie de purification électrochimique de l'eau à l'aide d'électrodes diamantées. « Nous participons à l'unité de désinfection CabECO. La méthode de dépollution des eaux à l'aide d'électrodes en diamant a été développée par notre institut et reprise en 2001 par notre spin-off CONDIAS GmbH, qui est également partenaire du projet, " dit le Dr Lothar Schäfer, Directeur adjoint de Fraunhofer IST. Par oxydation électrochimique, le processus purifie l'eau et en élimine les bactéries et les virus. Le module contient des électrodes conductrices recouvertes d'une fine couche de diamant. "Un faible potentiel de quelques volts seulement est appliqué entre les électrodes. L'eau (H2O) qui y circule est alors convertie en radicaux ozone (O3) et hydroxyle (OH). L'O3 est l'un des désinfectants les plus efficaces, tandis que OH est l'agent oxydant le plus puissant qui soit. Ensemble, ils détruisent tous les germes et impuretés organiques. Cela signifie que nous n'avons pas besoin de chlore ou d'autres produits chimiques pour la désinfection, " explique le physicien. Lors d'essais sur le terrain, les chercheurs ont pu réduire le nombre de germes d'un facteur 1, 000 à 10, 000 et atteindre le niveau de désinfection requis. De plus, l'eau de rivière que les partenaires du projet traitent contient des composés chlorés, à partir de laquelle l'hypochlorite - un agent oxydant supplémentaire - est produit. L'avantage des hypochlorites est qu'ils se consomment lentement sur une longue période, alors que l'ozone se décompose relativement rapidement.

Fabriqué en Afrique

L'unité de désinfection CabECO est un composant de la solution système. D'autres modules effectuent des tâches telles que l'élimination des métaux lourds, sédiments et composés azotés. « Dans les conteneurs, il existe des technologies qui sont originaires d'Afrique ainsi que de fournisseurs européens. Les partenaires africains ont apporté beaucoup de savoir-faire. En reconnaissance de cela, nous décrivons également la solution système comme « Made in Africa », » souligne le scientifique. La combinaison des modules de prétraitement de l'eau sera adaptée aux conditions locales respectives et à l'état d'origine de l'eau. Un démonstrateur est déjà en fonctionnement test en Afrique australe, et l'installation d'un autre au Mozambique est prévue pour avril 2019. À l'avenir, les installations seront construites et exploitées en Afrique du Sud. Un système de diagnostic à distance prendra en charge le fonctionnement, processus d'entretien et de réparation.