Un nouvel appareil transforme l’air atmosphérique chaud en eau potable

par Liam O'Connor
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Hydrogel Water Generation

Des scientifiques de l'Université du Texas ont développé un hydrogel capable de générer de l'eau potable à partir de l'humidité atmosphérique, en utilisant la lumière du soleil comme source d'énergie. Cette technologie innovante, qui peut être convertie en microgels efficaces, offre une alternative viable et portable pour lutter contre la pénurie mondiale d'eau. Vous trouverez ci-dessus un échantillon d’eau obtenu grâce à l’utilisation de ce gel. Remerciements : Université du Texas à Austin.

Pour de nombreuses régions du monde aux prises avec une pénurie d’eau, une solution prometteuse semble émerger : la capacité de convertir sans effort l’air chaud en eau potable.

Ces dernières années, des chercheurs de l'Université du Texas à Austin ont étudié la teneur en humidité de l'air en tant que source d'eau potentielle pour les populations frappées par la sécheresse. Dans leurs dernières recherches, publiées dans les Actes de la National Academy of Sciences, ils ont franchi une étape cruciale : un hydrogel de conception moléculaire capable de générer de l'eau purifiée uniquement grâce à l'énergie solaire.

Utiliser l'énergie solaire pour la production d'eau

Les scientifiques ont réussi à extraire l'humidité de l'atmosphère et à la convertir en eau potable grâce à l'énergie solaire, dans des conditions de températures aussi basses que 104 degrés Fahrenheit. Cela est particulièrement pertinent pour le climat du Texas, ainsi que pour diverses autres régions du monde. Cela implique que les individus vivant dans des zones connaissant des températures élevées et un accès limité à l’eau potable pourraient potentiellement déployer ce dispositif à l’extérieur, et qu’il générerait de l’eau de manière autonome sans nécessiter d’apport d’énergie supplémentaire.

« Grâce à notre hydrogel avancé, nous ne nous contentons pas d’extraire de l’eau de l’atmosphère. Nous le faisons extrêmement rapidement et avec une dépense d'énergie minimale », a déclaré Guihua Yu, professeur de science et d'ingénierie des matériaux au département de génie mécanique de la Cockrell School of Engineering et au Texas Materials Institute. « L’aspect intrigant de notre hydrogel est sa capacité à libérer de l’eau. Pendant les étés étouffants du Texas, par exemple, nous pouvons compter uniquement sur les fluctuations naturelles de température, ce qui nous évite d’avoir recours à des mécanismes de chauffage supplémentaires.

Caractéristiques du dispositif prototype

L'appareil a la capacité de produire entre 3,5 et 7 kilogrammes d'eau par kilogramme de substance gélifiée, en fonction des conditions d'humidité du moment.

Avancées du microgel et perspectives commerciales

Un attribut notable de cette recherche est la polyvalence de l’hydrogel dans sa transformation en microparticules, appelées « microgels ». Cette métamorphose améliore la vitesse et l’efficacité du dispositif, le rapprochant ainsi d’une application pratique.

"En convertissant l'hydrogel en microparticules, le processus de capture et de libération de l'eau devient beaucoup plus rapide", a déclaré Weixin Guan, doctorant dans le laboratoire de Yu et l'un des responsables de la recherche. "Cela conduit à une nouvelle catégorie de absorbants très efficaces qui pourraient amplifier considérablement la production d'eau au cours de plusieurs cycles quotidiens."

Les efforts futurs seront axés sur le perfectionnement de la technologie en vue de sa commercialisation. L’un des domaines d’intérêt consiste à optimiser techniquement les microgels pour obtenir une plus grande efficacité. L’équipe s’engage à faire évoluer la technologie, dans le but de transformer ses découvertes en solutions tangibles et évolutives pouvant offrir un moyen portable et peu coûteux de produire de l’eau potable à l’échelle mondiale. Cela aurait un impact transformateur sur des pays comme l’Éthiopie, où près de 601 TP4T de la population n’a pas un accès de base à l’eau potable.

« Notre objectif primordial est de rendre cette technologie accessible aux populations du monde entier, en particulier à celles résidant dans les régions arides qui ont besoin d'un accès rapide et constant à l'eau potable », a commenté Yaxuan Zhao, un autre doctorant du laboratoire de Yu.

D'autres efforts incluent le développement de versions alternatives du dispositif composées de matériaux organiques, réduisant ainsi les coûts de fabrication pour la production de masse. Cette transition vers des conceptions commercialement réalisables présente des défis, tels que l'augmentation de la production du sorbant absorbant l'humidité et la garantie de la durabilité du dispositif tout au long de sa durée de vie prévue. L’équipe s’efforce également de rendre les appareils portables pour divers scénarios d’application.

Remerciements

Ce projet reçoit le soutien du Norman Hackerman Award in Chemical Research de la Welch Foundation et du Camille Dreyfus Teacher-Scholar Award.

Référence : « Hydratation moléculairement confinée dans des hydrogels thermosensibles pour une collecte efficace de l'eau atmosphérique » par Weixin Guan, Yaxuan Zhao, Chuxin Lei et Guihua Yu, daté du 11 septembre 2023, Actes de l'Académie nationale des sciences. DOI : 10.1073/pnas.2308969120.

Foire aux questions (FAQ) sur la production d'eau hydrogel

Quelle est la principale innovation introduite par les chercheurs de l’Université du Texas ?

La principale innovation est un hydrogel capable de générer de l’eau potable à partir de l’humidité atmosphérique en utilisant l’énergie solaire comme source d’énergie.

Comment cette technologie pourrait-elle résoudre le problème de la pénurie mondiale d’eau ?

Cette technologie d’hydrogel offre une alternative viable et portable pour remédier à la pénurie d’eau en convertissant l’humidité atmosphérique en eau potable, en utilisant uniquement l’énergie solaire.

Quel est le rôle de l’énergie solaire dans cette production d’eau à base d’hydrogel ?

L’énergie solaire est la seule source d’énergie nécessaire à l’hydrogel pour capter l’humidité de l’atmosphère et la convertir en eau potable.

Quelle est l’efficacité de cette nouvelle technologie d’hydrogel ?

L'appareil peut produire entre 3,5 et 7 kilogrammes d'eau par kilogramme d'hydrogel, selon les conditions d'humidité du moment.

Que sont les microgels et pourquoi sont-ils importants ?

Les microgels sont des particules de taille micro dérivées de l'hydrogel. Ils améliorent la vitesse et l’efficacité de la capture et de la libération de l’eau, rapprochant ainsi la technologie d’une application pratique.

Cette technologie est-elle destinée à être commercialisée ?

Oui, les chercheurs se concentrent sur l’optimisation de la technologie en vue de sa commercialisation. Ils souhaitent particulièrement le développer pour offrir une méthode portable et peu coûteuse de production d’eau potable dans le monde entier.

Quelles sont les conditions dans lesquelles cet appareil peut fonctionner ?

L'appareil peut fonctionner dans des conditions avec des températures aussi basses que 104 degrés Fahrenheit, ce qui le rend particulièrement pertinent pour les zones confrontées à des températures élevées et à un accès limité à l'eau propre.

Quel est le principal public cible de cette technologie ?

Le principal public cible comprend les personnes vivant dans des régions arides et des pays où la pénurie d'eau est un problème urgent, comme l'Éthiopie, où près de 601 TP4T de la population n'a pas un accès de base à l'eau potable.

Existe-t-il des projets pour des versions de l’appareil fabriquées à partir de matériaux organiques ?

Oui, l’équipe travaille au développement de versions alternatives de l’appareil composées de matériaux organiques afin de réduire les coûts de fabrication pour la production de masse.

À quels défis les chercheurs sont-ils confrontés pour rendre le dispositif commercialement viable ?

Les défis incluent l'augmentation de la production du sorbant absorbant l'humidité et la garantie de la durabilité du dispositif tout au long de sa durée de vie prévue. Les chercheurs s’efforcent également de rendre les appareils portables pour divers scénarios d’application.

En savoir plus sur la génération d’eau hydrogel

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10 commentaires

Henri Lee octobre 15, 2023 - 9:40 pm

Époustouflant, mais qu’en est-il de l’entretien et de la durée de vie ? Cela ne sert à rien s'il tombe en panne dans un mois.

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Emilie Williams octobre 15, 2023 - 10:28 pm

Whoa, parlons d'innovation! Si cette technologie est commercialisée, elle constituera une bouée de sauvetage pour de nombreuses personnes à travers le monde.

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Laura Davis octobre 15, 2023 - 11:34 pm

C’est à cela que sert la science : résoudre des problèmes du monde réel. Je veux que cela se généralise dès que possible !

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Nina Scott octobre 16, 2023 - 2:09 am

Enfin une bonne nouvelle en 2023 ! Mais oui, je suis curieux de connaître les coûts et la date à laquelle il sera disponible au public.

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William Harris octobre 16, 2023 - 5:42 am

C'est un début, mais qu'en est-il des autres incontournables ? S’ils y parviennent, peuvent-ils faire de même pour la nourriture ou d’autres ressources ?

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Sarah Johnson octobre 16, 2023 - 8:01 am

L’énergie solaire ET résoudre la pénurie d’eau ? cela fait d'une pierre deux coups. Enregistre-moi.

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John Smith octobre 16, 2023 - 9:27 am

Wow, cela change la donne ici. Je ne peux pas croire qu'ils aient réussi à produire de l'eau à partir de rien ! L'avenir s'annonce prometteur.

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Katie Anderson octobre 16, 2023 - 12:53 pm

Incroyable, mais je m'inquiète un peu de l'impact environnemental de la production en masse de ces hydrogels. Des infos à ce sujet ?

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Mike Brun octobre 16, 2023 - 3:15 pm

Cela semble prometteur, mais voyons comment cela évolue. Le succès en laboratoire ne signifie pas toujours une application dans le monde réel, vous savez ?

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Robert Green octobre 16, 2023 - 6:03 pm

Plutôt sympa mais qu'en est-il du coût ? Cela ne sert à rien si ce n’est pas abordable pour ceux qui en ont réellement besoin.

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