Dans ce mois-ci Monde de la physique , Jason Reese, Weir professeur de thermodynamique et de mécanique des fluides à l'Université de Strathclyde, décrit le rôle que pourraient jouer les nanotubes de carbone (NTC) dans le dessalement de l'eau, apporter une solution possible au problème de la population mondiale toujours croissante qui demande de plus en plus d'eau potable.

Les projections démographiques mondiales suggèrent que la demande mondiale en eau augmentera d'un tiers avant 2030.

Mais avec plus d'un milliard de personnes déjà confrontées à des pénuries d'eau potable, et avec un potentiel 3-4 ^o C augmentation de la température et redistribution subséquente des régimes pluviométriques, les choses risquent d'empirer.

Les NTC - essentiellement des feuilles de carbone d'un atome d'épaisseur enroulées dans des cylindres - ont été étudiés par Reese et son groupe de recherche, à l'aide de simulations informatiques, comme une nouvelle façon de relever ce défi et de transformer l'eau de mer abondante en eau pure, eau potable propre.

Leur technique est basée sur le processus d'osmose - le mouvement naturel de l'eau d'une région à faible concentration de soluté à travers une membrane perméable vers une région à forte concentration. Mais tout comme avec la plupart des usines de dessalement d'eau existantes, La technique de Reese utilise en fait le processus inverse de "l'osmose inverse" par lequel l'eau se déplace dans la direction opposée, laissant l'eau salée propre.

On peut imaginer un grand réservoir d'eau, séparés en deux sections par une membrane perméable, avec une moitié contenant de l'eau douce et l'autre moitié contenant de l'eau de mer. Le mouvement naturel de l'eau se déplacerait du côté eau douce vers le côté eau de mer pour tenter de diluer l'eau de mer et de neutraliser les concentrations.

Mais dans l'osmose inverse, une grande quantité de pression est appliquée du côté eau de mer du réservoir, qui inverse le processus, faire passer l'eau du côté eau douce et laisser le sel derrière.

Bien que ce processus puisse éliminer le sel et la teneur en minéraux nécessaires de l'eau, il est incroyablement inefficace et produire des pressions élevées coûte cher.

Reese a, cependant, ont montré que les NTC peuvent espérer avoir une perméabilité à l'eau 20 fois supérieure à celle des membranes d'osmose inverse commerciales modernes, réduisant considérablement le coût et l'énergie requis pour le dessalement. En outre, Les NTC sont très efficaces pour repousser les ions de sel, d'autant plus que des groupes chimiques spécifiques peuvent leur être attachés pour créer une fonction de "gardien" spécifique.

Comme l'écrit Reese, "Le Saint Graal du dessalement par osmose inverse est de combiner des taux de transport d'eau élevés avec un rejet efficace des ions de sel. Bien que de nombreuses questions demeurent, le potentiel passionnant des membranes de nanotubes pour transformer les procédés de dessalement et de purification de l'eau est clair, et est une utilisation très réelle et socialement progressive de la nanotechnologie. »