Des chercheurs de l’Université du Texas à Austin ont mis au point une méthode innovante pour extraire de l’eau potable de l’air en utilisant des matériaux naturels. Ce système avant-gardiste pourrait révolutionner la collecte d’eau durable, en offrant une solution efficace et respectueuse de l’environnement pour les ménages et les petites communautés.
Des chercheurs de l’Université du Texas à Austin ont développé une méthode innovante utilisant des matériaux naturels pour extraire de l’eau potable de l’air. Leur système de « hydrogels biologiques fonctionnalisés au niveau moléculaire » transforme les matières organiques – comme les restes alimentaires, les branches et les coquilles de fruits de mer – en une substance très efficace pour l’absorption de l’eau.
Ce système combine des sorbants spécialement conçus (matériaux qui absorbent des liquides) avec une chaleur douce et peut générer des quantités significatives d’eau potable, même dans des conditions arides. Lors de tests sur le terrain, l’équipe a démontré un rendement impressionnant de 14,19 litres (3,75 gallons) d’eau propre par jour et par kilogramme de sorbant – bien au-delà des 1 à 5 litres atteints par la plupart des sorbants existants.
« Cela ouvre une nouvelle façon de penser la collecte d’eau durable, marquant une avancée majeure vers des systèmes pratiques de collecte d’eau pour les ménages et à l’échelle des petites communautés », a déclaré le professeur Guihua Yu, qui a dirigé l’équipe de recherche.
L’innovation réside dans l’approche de l’équipe pour concevoir des sorbants. Au lieu de sélectionner des matériaux spécifiques pour des fonctions précises, leur stratégie moléculaire générale permet de convertir presque n’importe quelle biomasse en un collecteur d’eau efficace. Cette méthode présente plusieurs avantages par rapport aux sorbants synthétiques traditionnels, notamment la biodégradabilité, la scalabilité et des exigences énergétiques minimales pour le relâchement de l’eau.
Le cœur de cette technologie est un processus d’ingénierie moléculaire en deux étapes qui confère aux polysaccharides à base de biomasse des propriétés hygroscopiques et thermoréactives. Cela permet au système de capter et de libérer efficacement l’eau de l’air en utilisant des matériaux naturels couramment disponibles.
Ce système de génération d’eau fait partie des efforts continus du professeur Yu pour aborder les problèmes d’accès à l’eau potable à l’échelle mondiale. Ses travaux précédents incluent le développement de technologies d’hydrogels pour des conditions hyper-arides et un système de filtration de l’eau injectable.
En regardant vers l’avenir, l’équipe de recherche travaille à l’augmentation de la production et au développement d’applications concrètes pour la commercialisation. Les usages potentiels incluent des collecteurs d’eau portables, des systèmes d’irrigation autonomes, et des dispositifs d’eau potable d’urgence.
Le chercheur diplômé Yaxuan Zhao note que, comme ils peuvent fabriquer cet hydrogels à partir de biomasse largement disponible et le concevoir pour fonctionner avec une consommation d’énergie minimale, il a un fort potentiel pour une production et un déploiement à grande échelle dans des communautés hors réseau, lors d’efforts de secours d’urgence, et au sein de systèmes d’eau décentralisés.
Bien que la scalabilité semble prometteuse, les chercheurs risquent de rencontrer des défis pour développer une solution qui reste efficace et pratique en dehors du laboratoire. Par exemple, maintenir l’efficacité élevée observée dans des conditions de laboratoire – 14.19 litres d’eau par kilogramme de sorbant par jour – pourrait poser problème lors de l’échelle à des systèmes plus grands, car les facteurs environnementaux pourraient affecter la performance.
De plus, les systèmes de collecte des eaux pluviales dans les zones urbaines nécessitent un entretien et des mises à niveau régulières de l’infrastructure. Par exemple, dans des villes indiennes comme Chennai et Hyderabad, la négligence des systèmes de collecte des eaux pluviales a conduit à leur détérioration et à leur efficacité réduite.