De nombreuses méthodes actuelles de purification de l'eau reposent sur des filtres et des produits chimiques qui nécessitent un réapprovisionnement ou un entretien régulier. Des millions de personnes, cependant, vivent dans des zones avec un accès limité à ces matériaux, conduire la communauté des chercheurs à explorer de nouvelles options de purification de l'eau en utilisant des plasmas. De nombreuses approches basées sur le plasma sont coûteuses, mais une nouvelle classe d'appareils à plasma pourrait changer cela.

Des chercheurs de l'Université de l'Alabama à Huntsville étudient un nouveau type de générateur de plasma pour la purification de l'eau. Le nouveau générateur émet des signaux de tension pour ioniser le gaz à la pression atmosphérique et produire de nombreux sous-produits utiles, y compris les radicaux hydroxyles, qui provoquent une cascade de réactions qui conduisent à des échantillons d'eau plus purs.

"Nous trouvons des moyens d'accélérer le processus de purification, " a déclaré Ryan Gott, un doctorant en génie aérospatial à l'UAH qui présentera la recherche la semaine prochaine à la 71e conférence annuelle de l'American Physical Society sur l'électronique gazeuse et à la 60e réunion annuelle de la division APS de la physique des plasmas, qui aura lieu du 5 au 9 novembre au Oregon Convention Center à Portland.

"En théorie, si cette technologie peut être développée dans un monde réel, système pratique, il serait capable de purifier l'eau à moindre coût que les méthodes actuelles, " dit Gott.

Alors que le terme "plasma" évoque des images de jets solaires super chauds voyageant dans l'espace, la plupart des approches de purification de l'eau à base de plasma fonctionnent grâce à la capacité du plasma à générer des radicaux libres réactifs, rendant inerte de nombreux composés dans l'eau. Le plasma et les réactions chimiques qui s'ensuivent libèrent de l'énergie et des espèces chimiques qui peuvent tuer même les microcystines les plus résistantes, l'un des coupables des proliférations d'algues qui se cachent dans notre approvisionnement en eau.

"Les impulsions sont si rapides qu'elles ne changent pas la température de l'eau, " Gott a dit. " Vous pouvez toucher notre jet de plasma avec votre main. "

Contrairement à plus commun, purificateurs à plasma produisant de l'ozone, le nouveau dispositif repose sur la production de radicaux hydroxyles. Cette méthode, espérons-le, évitera certains des obstacles qui ont entravé les homologues à base d'ozone, à savoir une consommation d'énergie élevée et des défis pour contrôler la chaleur excessive.

En utilisant la spectroscopie d'émission optique, les chercheurs de l'UAH ont pu comparer le rôle de différents facteurs dans la production de plus de radicaux hydroxyles à partir de leur appareil à plasma. Tension croissante, par exemple, semble avoir le plus grand effet sur la production, suivi d'une augmentation de la fréquence des impulsions.

À l'heure actuelle, l'appareil est limité à 10 kilovolts, mais les chercheurs espèrent voir ce qu'une tension plus élevée pourrait signifier plus tard.

Gott a déclaré qu'après que le groupe a continué à mieux comprendre les mécanismes derrière la façon dont le plasma interagit avec l'eau, il espère développer la technologie pour les applications aux points d'utilisation.

"L'objectif final est de développer quelque chose qui puisse être produit en série et distribué aux endroits qui en ont le plus besoin, " il a dit.