Expérience visant à dessaler l’eau. Photo : illustration personnelle. La nécessité de trouver des méthodes plus efficaces pour accéder à l’eau douce a pris toute son importance dans un contexte où des millions de personnes vivent avec des restrictions d’approvisionnement. Aujourd’hui, plus de 300 millions d’habitants dans le monde dépendent d’une technologie qui dessale l’eau de mer pour couvrir leurs besoins fondamentaux. Cependant, la plupart de ces processus nécessitent une grande quantité d’énergie, des installations techniques complexes et des ressources économiques. La communauté scientifique a concentré une partie de ses efforts sur le développement de mécanismes visant à réduire cette dépendance. Grâce à cela, nous disposons aujourd’hui d’une solution complètement différente, dont l’application n’est pas très exigeante.
Quel est le matériau qui permet de dessaler l’eau de mer sans consommer d’énergie ?
Des chercheurs de l’Université polytechnique de Hong Kong ont mis au point un nouveau type d’aérogel qui dessale l’eau de mer sans consommation d’énergie. Leurs travaux ont été publiés dans la revue ACS Energy Letters, spécialisée dans les avancées en matière d’énergie durable.
La pièce maîtresse de ce système est un matériau rigide d’aspect poreux, fabriqué à l’aide d’une technique d’impression 3D couche par couche sur une base congelée. Il est composé de nanotubes de carbone et de nanofibres de cellulose, des matériaux qui permettent la création de petits canaux verticaux de seulement 20 micromètres.
Ces canaux favorisent l’évaporation de l’eau de mer enconcentrant l’énergie solaire directement à l’intérieur du matériau. Lors des tests réalisés, l’aérogel a été placé dans un récipient contenant de l’eau de mer, recouvert d’un couvercle en plastique transparent.
Le rayonnement solaire a chauffé la structure, provoquant l’évaporation du liquide. Le sel est resté au fond du récipient, tandis que la vapeur s’est condensée sur le couvercle et a été recueillie sous forme de gouttes à l’aide d’un entonnoir.
Après six heures d’exposition directe au soleil, le système a permis d’obtenir environ trois cuillères à soupe d’eau douce. Bien que le volume soit modeste, l’expérience a démontré que le rendement n’est pas affecté par la taille du matériau, ce qui permet de l’étendre à un usage plus intensif sans perte d’efficacité.
Faible coût, évolutivité et utilité dans les zones rurales : les avantages de cette découverte
Le système a été conçu avec une approche simple. Seuls trois éléments sont nécessaires à son fonctionnement :
- L’aérogel imprimé en 3D.
- Un récipient en plastique.
- La lumière directe du soleil.
Aucun raccordement au réseau électrique, aucun composant électronique ni aucune maintenance spécialisée ne sont nécessaires. Cela en fait une option viable pour les zones côtières, les communautés rurales ou les environnements aux infrastructures limitées. Il représente également une alternative utile dans les situations d’urgence ou d’aide humanitaire.
Outre sa facilité d’utilisation, sa fabrication est économique. Aucun matériau difficile à obtenir ni aucune machine industrielle ne sont nécessaires. L’ensemble du processus repose sur des composants de base et des technologies accessibles.
Le chercheur principal, Xi Shen, a déclaré : « Notre aérogel permet une désalinisation à pleine capacité à n’importe quelle échelle, offrant ainsi une solution simple et évolutive pour produire de l’eau propre sans énergie ».
Comment l’eau de mer est-elle traditionnellement désalinisée aujourd’hui ?
Face à ce système passif, les usines de dessalement conventionnelles utilisent des méthodes telles que l’osmose inverse. Cette technique, bien qu’efficace, consomme de grandes quantités d’énergie et nécessite un personnel technique qualifié.
À Hong Kong, par exemple, un complexe traitant 340 millions de litres d’eau de mer par jour a été mis en service, dont 135 millions sont transformés en eau douce.
L’usine utilise des panneaux solaires pour réduire la consommation d’énergie du réseau électrique de 16,2 %. Des systèmes de collecte des eaux de pluie et des dispositifs d’économie ont également été mis en place, permettant de réduire la consommation d’eau douce de 53 %. Malgré ces efforts, l’impact environnemental et économique reste considérable.
En revanche, le système à base d’aérogel ne génère pas de déchets toxiques et ne nécessite pas d’infrastructure lourde. Son rendement peut être adapté aux conditions locales sans perte d’efficacité, ce qui en fait une alternative réelle pour les petites agglomérations.
Perspectives de mise en œuvre mondiale de cette découverte hongkongaise
Le potentiel de ce matériau ne se limite pas à des applications individuelles. Son évolutivité et sa simplicité permettent d’envisager des structures plus importantes pour un usage communautaire. Le fait que ses performances ne dépendent pas d’une taille spécifique facilite sa conception modulaire, adaptable à divers besoins et contextes.
De plus, il n’est pas conditionné par les changements climatiques qui affectent d’autres sources d’eau. Tant qu’il y a de la lumière solaire, le processus peut se dérouler de manière continue et sans interruption.
Ainsi, le système non seulement dessale l’eau de mer, mais il le fait en toute indépendance énergétique.
