L’invention d’une pompe à chaleur solaire qui produit plus de 130 l d’eau douce par jour

Le manque d’accès à l’eau potable fait partie des problèmes mondiaux les plus inquiétants actuellement, tout comme les pollutions et le changement climatique. D’ailleurs, ce problème pourrait s’accentuer dans les prochaines années, en raison des sécheresses et des vagues de chaleur estivales. Afin d’y remédier, de nombreux chercheurs se concentrent sur le développement des technologies de production d’eau potable en exploitant les ressources disponibles (humidité de l’air, brouillard, eau de la mer…). Dans cette nouvelle étude publiée récemment dans la revue Science Direct, des chercheurs indiens ont trouvé un moyen de produire de l’eau douce propre en combinant une PAC solaire avec un processus HDH-VCR. Mais ce n’est pas tout ! Ce système assurerait également la climatisation, le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire dans une habitation. Dans cette rubrique, nous vous convions à découvrir cette technologie un peu complexe.

Comment est conçu ce système ?

Ces scientifiques ont combiné plusieurs technologies dans un seul système. En effet, on y trouve une pompe à chaleur, des humidificateurs, des déshumidificateurs, des ventilateurs, un préchauffeur d’air, un réchauffeur d’air, des chauffe-eaux solaires et des pompes pour la circulation de l’eau. Le tout est raccordé à une technologie de production d’énergie solaire. L’équipe a expressément choisi d’agencer verticalement et en deux étages les composants d’humidification-déshumidification. Elle a aussi précisé la facilité d’écoulement des fluides dans le conduit, optimisant le fonctionnement du système.

Cette équipe de chercheurs a associé le cycle de HDH à un processus de VCR afin d’augmenter l’efficacité du système. Plus clairement, les effets frigorifiques de l’évaporateur d’une pompe à chaleur auraient assuré une déshumidification optimale de l’air. C’est grâce à ce système HDH-VCR que ces scientifiques ont pu produire de l’eau douce fraîche, de l’eau chaude sanitaire et du froid. Outre cela, l’air refroidi généré par le déshumidificateur permet de climatiser une pièce. En hiver, ce système peut aussi diffuser de l’air chaud à l’intérieur d’un espace.

Les résultats des tests

Au cours de cette étude, ces chercheurs ont d’abord testé le système via des simulations théoriques. Puis, ils ont créé un prototype qui a subi des essais en conditions réelles. Les résultats obtenus seraient prometteurs. Le système possède la capacité de générer jusqu’à 5,5 l d’eau potable par heure. Il pourrait produire jusqu’à 6,8 kW d’effet de refroidissement. En revanche, il affiche 4,2 ratios de performance énergétique à un débit d’air de 1 000 m3/h. Concernant la consommation d’énergie, elle est assez élevée. Mais dans cette recherche, l’électricité utilisée est neutre en carbone, car elle provenait entièrement d’une installation photovoltaïque.

L’utilisation du fluide réfrigérant R410A

Dans le cycle de VCR, cette équipe a eu recours à un fluide frigorigène qui change d’état lorsqu’il est en contact de l’air chaud, en vue de générer un effet de refroidissement. Le R410A présente cependant l’inconvénient d’afficher un potentiel de réchauffement global (PRG) trop élevé (2 088). Il est à souligner que ce type de fluide réfrigérant est de moins en moins aperçu dans les pompes à chaleur disponibles sur le marché européen. D’ailleurs, dans les pays membres de l’Union européenne, son utilisation sera entièrement bannie à partir de 2025. Notons que le PRG des fluides réfrigérants autorisés dans l’UE d’ici 2025 devra être inférieur à 750. Plus d’informations : Sciencedirect.com

Que pensez-vous de cette invention qui permet de produire de l’eau douce, du froid et de l’eau chaude à partir d’une seule source d’énergie ? N’hésitez pas à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .