(Phys.org) — L'accès à l'eau potable est un pas de plus vers la réalité pour les habitants des pays en développement, grâce à de nouvelles recherches publiées aujourd'hui dans Communication Nature .

L'étude ouvre la voie à la prochaine génération d'appareils portables de purification d'eau, qui pourrait apporter un soulagement aux 780 millions de personnes dans le monde qui font face chaque jour sans accès à un approvisionnement en eau potable.

Une équipe internationale de chercheurs - dirigée par le professeur agrégé Hui Ying Yang de l'Université de technologie et de design de Singapour - a montré que les membranes de purification de l'eau améliorées par des nanotubes de carbone traités au plasma sont idéales pour éliminer les contaminants et la saumure de l'eau.

L'équipe comprenait le Dr Zhaojun Han et le professeur Kostya (Ken) Ostrikov des laboratoires de nanosciences plasma de renommée mondiale du CSIRO.

Selon le Dr Han, ces membranes pourraient être intégrées dans des appareils portables de purification d'eau de la taille d'une théière qui seraient rechargeables, peu coûteux et plus efficace que de nombreuses méthodes de filtration existantes. L'eau contaminée irait dans une extrémité, et de l'eau potable propre sortirait de l'autre.

« Les petits appareils de purification portables sont de plus en plus reconnus comme le meilleur moyen de répondre aux besoins en eau potable et en assainissement dans les pays en développement et dans les zones reculées, minimiser le risque de nombreuses maladies graves, " dit le Dr Han.

"Les grandes stations d'épuration industrialisées que nous voyons dans d'autres parties du monde ne sont tout simplement pas pratiques - elles consomment une grande quantité d'énergie et ont des coûts de main-d'œuvre élevés, ce qui les rend très coûteux à exploiter."

Le Dr Han reconnaît que certains appareils portables plus petits existent déjà. Cependant, car ils reposent sur l'osmose inverse et les procédés thermiques, ils sont capables d'éliminer les ions de sel mais sont incapables de filtrer les contaminants organiques de l'eau saumâtre trouvée dans certains systèmes fluviaux et lacustres.

« Pour les personnes vivant dans des endroits éloignés, l'eau saumâtre peut parfois être la seule source d'eau disponible, " dit-il. " C'est pourquoi il est important non seulement de pouvoir éliminer les sels de l'eau, mais aussi de pouvoir le soumettre à un processus de purification."

"Notre étude a montré que les membranes de nanotubes de carbone étaient capables de filtrer des ions de tailles très différentes - ce qui signifie qu'elles étaient capables d'éliminer le sel, avec d'autres impuretés, " il dit.

Selon le professeur Ostrikov, l'autre inconvénient des appareils portables existants est qu'ils nécessitent une alimentation électrique continue pour faire fonctionner leurs processus thermiques. "D'autre part, les nouvelles membranes pourraient être utilisées comme un appareil rechargeable."

Le professeur Ostrikov attribue le succès des nouvelles membranes aux propriétés uniques des nanotubes de carbone traités au plasma.

"Premièrement, les nanotubes ultralongs ont une très grande surface qui est idéale pour la filtration. Deuxièmement, les nanotubes sont faciles à modifier, ce qui nous permet d'adapter leurs propriétés de surface grâce à un traitement plasma localisé à l'échelle nanométrique, " il dit.

Maintenant que les chercheurs ont prouvé l'efficacité de la méthode, ils prévoient d'étendre leurs recherches pour étudier les propriétés de filtration d'autres nanomatériaux. Ils commenceront par regarder le graphène, qui a des propriétés similaires aux nanotubes de carbone, mais pourrait être rendu considérablement plus dense et plus fort.

L'étude « Membranes en nanotubes de carbone avec une capacité spécifique ultra élevée pour le dessalement et la purification de l'eau » est un travail collaboratif entre l'Université de technologie et de design de Singapour, CSIRO, Institut de technologie du Massachusetts (MIT), l'Université de Sydney, et l'Université polytechnique de Hong Kong.