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Un nouveau système de purification peut produire de l'eau propre en utilisant la lumière du soleil et des hydrogels


L'eau propre reste l'une des ressources naturelles les plus importantes dont dispose une population croissante. Les pénuries d'eau potable continuent de sévir dans des régions du monde entier - pas seulement dans les pays en développement. Les catastrophes naturelles internationales peuvent affecter les zones touchées pendant des mois en raison de la pénurie d'eau.

Une équipe de chercheurs a créé un nouveau type de technologie à faible coût qui pourrait être utilisée dans des situations de manque d'eau potable. Le nouvel hybride gel-polymère utilise l'énergie solaire ambiante pour produire de l'eau propre à partir de n'importe quelle source, y compris l'eau de la mer Morte. (Et oui, les chercheurs ont essayé leur création sur l'étendue d'eau la plus salée du monde.)

L'équipe de l'Université du Texas à Austin a conçu l'hydrogel sous la direction de Guihua Yu, professeur agrégé de science des matériaux et de génie mécanique à l'université. Les chercheurs de Yu ont créé quelque chose de vraiment unique: une technologie rentable, suffisamment petite pour être facile à utiliser et qui est un hybride gel-polymère. Le matériau est à la fois attiré par l'eau (hydrophile) et possède des propriétés semi-conductrices car il absorbe l'énergie solaire.

"Nous avons essentiellement réécrit toute l'approche de l'évaporation conventionnelle de l'eau solaire", a déclaré Yu.

Comme d'autres purificateurs de dessalement, le système crée de la vapeur d'eau, puis pompe la vapeur dans une unité de condensation qui produit de l'eau douce. Cependant, contrairement aux configurations plus traditionnelles, les chercheurs de l'Université du Texas ont créé un système qui filtre les contaminants mieux que d'autres sur le marché. L'utilisation de ce nouveau générateur de vapeur solaire à base d'hydrogel signifie également que le système de purification nettoie l'eau de manière plus abordable que les purificateurs alternatifs.

"Le dessalement de l'eau par distillation est une méthode courante de production de masse d'eau douce. Cependant, les technologies de distillation actuelles, telles que la distillation flash multi-étapes et multi-effets, nécessitent des infrastructures importantes et sont assez énergivores", a déclaré Fei Zhao, postdoctoral. chercheur travaillant sous la supervision de Yu. "L'énergie solaire, en tant que source de chaleur la plus durable pour potentiellement alimenter la distillation, est largement considérée comme une excellente alternative pour le dessalement de l'eau."

L'équipe voulait mettre son processus à l'épreuve ultime. Ils ont tenté de réduire la salinité des échantillons d'eau de la mer Morte. Avec une salinité de 342 g / kg ou 34,2 pour cent salinité, la mer Morte est près de 10 fois plus salée que l'océan.

"Nos tests en extérieur ont montré une production quotidienne d'eau distillée jusqu'à 25 litres par mètre carré, suffisamment pour les besoins des ménages et même les zones sinistrées."

En passant les échantillons d'eau de la mer Morte à travers l'hydrogel, l'équipe a réussi à respecter les normes d'eau potable acceptables établies par l'Organisation mondiale de la santé et par l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis (EPA).

"Nos tests en extérieur ont montré une production quotidienne d'eau distillée jusqu'à 25 litres par mètre carré, suffisamment pour les besoins des ménages et même les zones sinistrées", a déclaré Yu. "Mieux encore, les hydrogels peuvent facilement être modernisés pour remplacer les composants de base de la plupart des systèmes de dessalement solaire existants, éliminant ainsi la nécessité d'une révision complète des systèmes de dessalement déjà utilisés."

Yu et son équipe ont non seulement réussi avec des échantillons difficiles, mais ils ont également prouvé que les hydrogels pouvaient aider à débloquer la filtration d'autres contaminants dans l'eau. Cela comprend des éléments tels que le plomb, le fluorure excessif et d'autres produits chimiques.

Actuellement, Yu et son équipe se sont associés au Bureau de commercialisation de la technologie de l'Université du Texas afin de rendre les hydrogels plus accessibles à ceux qui pourraient en avoir besoin.


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