Une membrane constituée de structures poreuses en fibre de carbone développées sur un substrat céramique poreux est plus efficace pour filtrer l'eau de mer que les membranes similaires existantes.

Les membranes poreuses conçues pourraient aider à récupérer l'eau douce des eaux souterraines et de l'eau de mer fortement polluées, qui est d'un besoin critique dans les pays en développement et les environnements arides comme la péninsule arabique. Les procédés conventionnels de dessalement de l'eau reposent sur des membranes polymères. Cependant, si ces membranes permettent un très bon rejet de sel, ils peuvent être en deçà du flux d'eau douce nécessaire.

Zhiping Lai et ses collègues de KAUST ont développé des membranes en composite de carbone qui consistent en un réseau de fibres de carbone déposées sur une couche poreuse, tube creux en céramique. Ces membranes sont « les premières à pouvoir être utilisées dans les trois procédés de dessalement membranaires, à savoir la distillation membranaire, osmose inverse et osmose directe, " dit Lai. Ces membranes peuvent simultanément rejeter tout le sel et laisser passer de grandes quantités d'eau douce à travers leurs pores nanoscopiques tout en consommant peu d'énergie. Les flux d'eau sont jusqu'à 20 fois plus élevés que pour les membranes commerciales.

Ces résultats proviennent d'un effet unique de tamisage de sel interfacial, qui diffère d'un mécanisme de diffusion de solution observé dans les membranes polymères, explique Lai. Un côté de la membrane est immergé dans l'eau salée tandis que l'autre est en contact avec l'eau douce, créant un espace entre deux surfaces liquides. "L'eau s'évapore de l'eau salée et passe rapidement à travers le trou de carbone avant de se condenser du côté de l'eau douce. Grâce à l'excellente conductivité thermique des fibres de carbone, la majeure partie de l'énergie peut être récupérée, ce qui réduit la consommation d'énergie de plus de 80 pour cent, " ajoute Lai.