En raison du changement climatique, les risques de pénurie d’eau augmentent considérablement dans de nombreux pays. Durant la période allant de 2000 à 2018, la ressource en eau renouvelable par habitant a connu un recul de l’ordre de 20 % dans le monde. Ces données proviennent des chiffres publiés sur le site du ministère de la Transition Écologique et de la Cohésion des Territoires. Pour prévenir les pénuries, différentes solutions sont mises en œuvre, dont le dessalement. Si ce processus permet d’obtenir une eau douce très pure, les méthodes utilisées, notamment celle thermique, consomment une quantité plus ou moins importante d’énergie et peuvent donc être à la fois coûteuses et polluantes. Comme alternative moins énergivore et plus écologique au dessalement, on peut citer les technologies permettant de récupérer l’humidité de l’air, à l’instar des cristaux Janus. Développés par un groupe de chercheurs, dirigé par le professeur de chimie Pance Naumov de NYU Abu Dhabi, ces dispositifs sont capables de capter efficacement l’eau présente dans l’air ambiant.
Des cristaux inspirés des animaux du désert
Dans la conception des Janus, les chercheurs se sont inspirés, entre autres, des scarabées et des lézards du désert. Pour survivre dans des régions arides, ces animaux ont développé des structures permettant de récupérer l’humidité dans l’air. Ces systèmes sont constitués de zones hydrophiles qui ont pour rôle de capter l’eau présente dans l’atmosphère et de l’accumuler. Les gouttelettes qui se forment grâce à ces surfaces sont ensuite dirigées vers des zones hydrophobes. Il est à noter que l’équipe qui a développé les cristaux est composée de chercheurs de plusieurs établissements. Le Smart Materials Lab et le Center for Smart Engineering Materials de l’Université de New York à Abu Dhabi, mais également de scientifiques de l’Université du Jilin basée à Changchun, en Chine.
Des cristaux organiques
Pour reproduire les systèmes de récupération de l’humidité de l’air des lézards et des scarabées du désert, le groupe de scientifiques a utilisé trois composés organiques. Ils ont ensuite analysé leur interaction avec l’humidité atmosphérique pour mettre au point des matériaux innovants, à savoir les cristaux Janus. À l’instar des systèmes développés par les animaux du désert, ces derniers sont constitués de surfaces hydrophiles qui captent l’humidité dans l’atmosphère. Ainsi que des éléments hydrophobes transférant l’eau accumulée dans des réceptacles prévus à cet effet. Par ailleurs, ils sont transparents et permettent donc de surveiller en temps réel l’accumulation des gouttelettes.
Des sources inépuisables d’eau potable
Contrairement aux systèmes de dessalement utilisant un procédé thermique ou membranaire d’osmose inverse, les cristaux Janus fonctionnent de manière autonome, sans aucune source d’énergie. Ils sont donc plus écologiques et peuvent fournir de l’eau potable de manière continue et illimitée. Selon le professeur Pance Naumov, l’atmosphère contient une grande quantité d’eau douce inexploitée, mais il est nécessaire de développer des matériaux permettant de la capter et de la condenser.
Concernant les cristaux développés par son équipe, il a déclaré que ceux-ci ouvrent la voie à la conception de récupérateurs actifs et auto-détecteurs. Ceux-ci pourraient activement participer à la lutte contre les pénuries d’eau, une fois utilisés à grande échelle. Pour information, l’efficacité des cristaux Janus dans la collecte de l’humidité présente dans l’air est estimée à 15,96 ± 0,63 g cm –2 h –1 et est la plus élevée actuellement. Vous trouverez plus de détails ici. Quel est votre avis sur tous ces systèmes pour capter l’humidité de l’air afin de produire de l’eau ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .