Cette image montre un disque optique entièrement recouvert de nanotiges d'oxyde de zinc. Crédit :Din Ping Tsai, Université nationale de Taiwan
CD audio, à la mode dans les années 90, semblent de plus en plus obsolètes dans un monde de fichiers MP3 et d'iPods, laissant de nombreux mélomanes avec la question de savoir quoi faire avec leurs vastes collections de disques compacts. Alors que vous pourriez transformer vos vieux disques en une œuvre d'art d'avant-garde, des chercheurs de Taïwan ont proposé une application plus pratique :la désagrégation des eaux usées. L'équipe présentera son nouveau dispositif de traitement des eaux usées lors de la réunion annuelle de l'Optical Society (OSA), Frontières en Optique (FiO) 2013, qui se tiendra du 6 au 10 octobre à Orlando, Floride
"Les disques optiques sont bon marché, facilement disponible, et très couramment utilisé, " dit Din Ping Tsai, un physicien à l'Université nationale de Taiwan. Près de 20 milliards de disques sont déjà fabriqués chaque année, les chercheurs notent, ainsi, utiliser de vieux disques pour le traitement de l'eau pourrait même être un moyen de réduire les déchets.
Tsai et ses collègues de l'Université nationale de Taiwan, Laboratoires nationaux de recherche appliquée à Taïwan, et le Centre de recherche pour les sciences appliquées de Taïwan a utilisé la grande surface des disques optiques comme plate-forme pour devenir minuscule, nanotiges d'oxyde de zinc dressées environ un millième de la largeur d'un cheveu humain. L'oxyde de zinc est un semi-conducteur peu coûteux qui peut fonctionner comme photocatalyseur, briser les molécules organiques comme les polluants dans les eaux usées lorsqu'il est éclairé par la lumière UV.
Alors que d'autres chercheurs ont expérimenté l'utilisation d'oxyde de zinc pour dégrader les polluants organiques, L'équipe de Tsai est la première à faire croître le photocatalyseur sur un disque optique.
Parce que les disques sont durables et capables de tourner rapidement, l'eau contaminée qui goutte sur l'appareil s'étale en une fine pellicule que la lumière peut traverser facilement, accélérer le processus de dégradation.
Cette image au microscope électronique à balayage montre de minuscules nanotiges qui poussent sur le disque. Crédit :Din Ping Tsai, Université nationale de Taiwan
Le dispositif complet de traitement des eaux usées de l'équipe taïwanaise a un volume d'environ un pied cube. En plus du disque optique revêtu d'oxyde de zinc, l'appareil se compose d'une source de lumière UV et d'un système qui fait recirculer l'eau pour décomposer davantage les polluants.
L'équipe de recherche a testé le réacteur avec une solution de colorant orange de méthyle, un composé organique modèle souvent utilisé pour évaluer la vitesse des réactions photocatalytiques. Après avoir traité un demi-litre de solution de colorant pendant 60 minutes, ils ont constaté que plus de 95 pour cent des contaminants avaient été décomposés. L'appareil peut traiter 150 ml d'eaux usées par minute, disent les chercheurs.
Le réacteur à disque tournant est petit, consomme peu d'énergie, et traite l'eau contaminée plus efficacement que d'autres méthodes de traitement photocatalytique des eaux usées, dit Tsaï. L'appareil pourrait être utilisé à petite échelle pour nettoyer l'eau contaminée par les eaux usées domestiques, ruissellement urbain, effluents industriels, et les déchets agricoles.
Aller de l'avant, l'équipe travaille également sur les moyens d'augmenter l'efficacité du réacteur, et Tsai estime que le système pourrait bientôt être amélioré pour fonctionner encore plus rapidement, peut-être en créant des couches de disques empilés.
Présentation FW1A, "Réacteur photocatalytique à disque optique Nanorod d'oxyde de zinc pour la photodégradation, " a lieu mercredi, 9 octobre à 8 h 15 HAE à la salle de bal Bonnet Creek, Salon IV au Hilton Bonnet Creek à Orlando, Floride
