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Produire de grandes quantités d’eau potable grâce à l’énergie solaire

Sur Terre, 97,5 % de l’eau est salée, donc non potable à son état naturel. Si des technologies existent pour dessaler l’eau de mer ou filtrer une eau contaminée, celles-ci sont très coûteuses en énergie, polluantes et nécessitent des infrastructures que seuls les pays développés peuvent se procurer. Un facteur qui augmente les inégalités d’accès à l’eau, au même titre que le réchauffement climatique, les sécheresses et les guerres. À l’heure actuelle, 2,1 milliards de personnes n’ont d'ailleurs toujours pas accès à l’eau potable à leur domicile, selon l’Organisation mondiale de la santé.

Un problème surmontable grâce aux énergies « vertes », si l’on en croit les travaux d'une équipe de chercheurs de l’Université du Texas, à Austin. Depuis plusieurs années, la communauté scientifique développe des distillateurs solaires qui permettraient d’assainir et de dessaler l’eau de manière écologique. Mais cette fois, les chercheurs texans ont développé un dispositif capable de produire 12 fois plus d’eau potable que les distillateurs solaires déjà commercialisés. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Sciences Advances le 29 juin dernier.

Qu’est-ce qu’un distillateur solaire ? Il s’agit d’un outil permettant d’assainir l’eau grâce à l’énergie solaire. L’eau est versée dans un contenant, dont le fond noir absorbe les rayons du soleil et permet de réchauffer l’eau, donc de l'évaporer. La vapeur d'eau se condense ensuite sur le revêtement transparent et se déverse dans un collecteur. Ainsi, les contaminants et les sels se séparent naturellement de l'eau potable.

Utilisée depuis le XIXe siècle, cette technique a notamment été utilisée pour hydrater les animaux d’élevage. Mais les procédés de filtrage sont longs : pour que l'évaporation débute, il faut que les rayons du soleil chauffent la totalité de l'eau, rapporte le média en ligne Science Mag. Un obstacle à la généralisation de cette technique à une plus grande échelle.

Les chercheurs d’Austin se sont donc donné pour objectif d’augmenter l’efficacité de ces distillateurs. Pour cela, ils ont développé un hydrogel à base de trois polymères - des molécules de masse élevée, comme le sont par exemple l’amidon et les protéines. Ce gel permet d'accélérer l’absorption de l’eau (grâce à l’alcool polyvinylique), l’absorption de la lumière (avec le polypyrrole) et de mieux attirer l’eau (grâce au chitosane). En plaçant cet hydrogel à la surface de l’eau, ils ont réussi à produire 3,6 litres par heure et par mètre cube. Soit 12 fois plus que la quantité d'eau produite aujourd’hui grâce aux dispositifs déjà commercialisés (0,3 litre), relate le site Science Mag.

Pour l’instant, cette technologie éco-responsable ne fait pas le poids face aux usines de désalinisation, bien plus efficaces. À titre d'exemple, l'osmose inverse - un système de filtrage très fin et largement utilisé dans le monde -, peut générer 65 litres d’eau potable par heure. L'osmose inverse est moins gourmande en énergie, mais elle génère un autre type de pollution. Comme l'a montré un rapport de l'ONU en janvier dernier, les 15 900 usines actuellement ouvertes dans le monde rejettent chaque jour 141,5 mètres cube de saumure dans les océans et mers, ce qui perturbe les écosystèmes et provoque une hausse de la température des eaux.

Les nouvelles méthodes de purification de l'eau ont un double avantage : elles ont un impact écologique faible (voire nul) et sont peu coûteuses, donc accessibles aux pays en voie de développement. Ce qui pourrait, à terme, avoir un impact sur la réduction du nombre de conflits à travers le monde. Baisse de la pluviosité dans certaines régions, pic démographique dans les pays en développement, diminution des ressources souterraines en eau potable… Si l’eau est déjà un enjeu de pouvoir aujourd’hui, comme le prouvent les nombreux conflits au Moyen-Orient, la question de l'accès à l’eau potable deviendra de plus sensible au cours des prochaines décennies à cause du réchauffement climatique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Advances

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