C’est ainsi que le MIT parvient à le retirer des ondes

L’eau est un atout essentiel pour la vie, à la fois pour répondre aux besoins des personnes dans leurs maisons et pour générer de l’énergie propre, un autre élément essentiel pour faire baisser les prix de l’électricité subis par de nombreuses familles en Espagne. Cependant, bien qu’ils vivent sur une planète dont 71% de la surface est couverte par les océans, près des deux tiers de la population mondiale souffrent d’une grave pénurie d’eau pendant au moins un mois par an, selon les données de l’Unicef. Ces personnes, et bien d’autres à l’avenir, ont besoin d’inventions pour économiser l’eau au quotidien et pour l’agriculture, ainsi que de technologies qui facilitent la collecte de l’eau même de l’humidité de l’environnement pour survivre.

Le Massachusetts Institute of Technology ou MIT, source de nombreux projets d’ingénierie et de science, dispose d’une équipe de chercheurs travaillant sur un formule pour extraire le plus d’eau possible de l’air et de pouvoir l’utiliser dans de nombreuses applications, comme l’alimentation de la population ou la génération d’hydrogène. Récemment, ce groupe de chercheurs a annoncé sa dernière percée, un hydrogel superabsorbant capable d’extraire plus efficacement l’humidité de l’air, même dans des conditions désertiques.

Au milieu du désert la nuit, cet hydrogel commence à prendre du poids en absorbant le peu d’humidité présente dans l’environnement. Au quotidien, ce système peut capter 0,06 oz (1,79 g) d’eau par gramme de matière, qui est 15% plus efficace que les tentatives précédentes. C’est ainsi que l’équipe de Carlos Díaz-Marín, étudiant de troisième cycle en génie mécanique, et ses collègues ont réalisé cette percée qui pourrait faciliter la vie de nombreuses personnes s’ils parviennent à l’amener à la fabrication à grande échelle.

[El invento español que extrae agua potable del aire: la misión de este ingeniero de 82 años]

Ils ne sont pas les seuls à rechercher l’eau de l’air. L’année dernière, l’Université du Texas a présenté un matériau permettant de générer jusqu’à 6 litres d’eau avec l’humidité du désert avec un kilogramme de gel. L’Université de Melbourne a également fabriqué une technologie dans le but de tirer parti de cette eau de l’air pour produire de l’hydrogène vert dans des zones pauvres en eau et en électricité.

hydrogel et sel

L’hydrogel est un composant qui, de par sa nature, est déjà absorbant par lui-même, c’est pourquoi il est utilisé dans les couches jetables et autres produits. Mais les chercheurs cherchaient de nouvelles formules pour améliorer la capacité de ce composant. Après avoir passé en revue les études précédentes ils ont opté pour le chlorure de lithium, un type de sel qui est déjà connu comme un élément puissant pour retenir l’humidité. C’est ainsi qu’une substance s’est formée entre le polyacrylamide (un hydrogel courant) et le chlorure de lithium (un sel superabsorbant) qui forme cet ingénieux hydrogel superabsorbant que le MIT a présenté dans la revue Advanced Materials.

Les chercheurs ont décidé que le chlorure de lithium est un matériau hautement hygroscopique, qui peut absorber plus de 10 fois sa masse en humidité. Une fois l’eau extraite de l’air, un deuxième élément est nécessaire pour la retenir, c’est là que l’hydrogel entre en jeu. Au fur et à mesure que ces bulles d’hydrogel collectent la vapeur d’eau, elles gonflent pour faire place à plus d’humidité absorbée.

Pour les utiliser plus tard, le MIT propose de les chauffer et de les condenser pour recueillir de l’eau ultra pure, même si cette deuxième étape est encore à l’étude. « La grande surprise inattendue a été qu’avec une approche aussi simple, nous avons pu obtenir l’absorption de vapeur la plus élevée signalée à ce jour », a déclaré Gustav Graeber, auteur principal de l’étude. « L’hydrogel peut stocker beaucoup d’eau et le sel peut capturer beaucoup de vapeur. Il est donc intuitif que vous souhaitiez combiner les deux. »

Cependant, mettre cette idée en pratique au départ n’a pas été facile et le premier défi auquel ils ont été confrontés a été de charger l’hydrogel avec du sel à un niveau optimal pour absorber l’humidité ambiante plus tard. Compte MIT que la plupart des expériences similaires se terminaient au bout de quelques jours, deux au maximum, mais avec des résultats décevants. C’est pourquoi cette fois a décidé d’essayer de laisser l’échantillon exposé plus longtempsils ont donc vu que de meilleurs résultats étaient obtenus.

la nuit dans le désert

Après avoir synthétisé des tubes d’hydrogel via des méthodes de mélange standard, les chercheurs ont coupé les tubes en disques minces et ont placé chaque disque dans une solution de chlorure de lithium avec une concentration en sel différente. Les disques ont été retirés de la solution chaque jour pour être pesés afin de déterminer la quantité de sel qui avait été infusée dans les gels, puis remis dans leurs solutions. Après 30 jours, les chercheurs ont découvert que l’hydrogel absorbait 0,8 oz (24 g) de sel par gramme de gel.. enquêtes précédentes ils avaient atteint une absorption de sel de 0,2 oz (6 g), mais l’hydrogel n’a pas été laissé dans la solution saline aussi longtemps.

Après cette étape, les gels chargés en sel ont été soumis à des conditions humides. Ils les ont testés dans différentes conditions d’humidité, dans des conditions de 30, 50 et 70%, l’hydrogel a absorbé l’humidité sans fuite. 30 % d’humidité est un niveau inférieur à celui de la nuit dans le désert, auquel cas l’invention capture 0,06 oz (1,79 g) d’eau par gramme de matériau. Ce résultat a été obtenu avec un échantillon conçu avec 4 ou 6 grammes de sel par gramme de polymère. De cette façon, l’équipe défend que leur proposition est un moyen optimal d’obtenir de l’eau pure là où ce bien, sans lequel on ne peut pas vivre, est le plus rare. Ses inventeurs affirment qu’il est 15 % plus efficace que les tentatives précédentes.

Le projet se concentre maintenant sur de nouveaux objectifs pour rendre la fabrication à grande échelle et l’utilisation 24 heures sur 24 dans le monde encore plus viables. Ils étudient comment recycler rapidement le matériau pour récupérer l’eau et qui peut collecter de l’eau 24 heures sur 24. Ils ont également commencé à envisager ses applications possibles, s’étant concentrés exclusivement sur la création du matériau. « Mais maintenant, nous explorons des problèmes très différents, comme comment rendre la climatisation plus efficace et comment collecter l’eau. Ce matériau, en raison de son faible coût et de ses hautes performances, a beaucoup de potentiel », disent-ils.

Tu pourrais aussi aimer…

Suivez les sujets qui vous intéressent