La Corée est considérée comme une « nation souffrant de stress hydrique ». Bien que le pays reçoive des précipitations annuelles d’environ 1 300 mm, il se caractérise par des périodes concentrées et des régions spécifiques, ce qui donne lieu à des défis liés à la rareté de l’eau. Le manque d’eau potable va au-delà du simple inconvénient et présente des conséquences potentiellement mortelles pour certaines personnes.
En mars 2023, le Fonds des Nations Unies pour l’enfance (UNICEF) a publié un rapport soulignant le sort d’environ 190 millions d’enfants en Afrique qui souffrent du manque d’eau potable, entraînant la perte quotidienne tragique de 1 000 enfants de moins de cinq ans.
Les nations du monde entier emploient diverses approches pour tenter d’atténuer ce problème. Cependant, le dessalement de l’eau de mer est gourmand en énergie et repose principalement sur des combustibles fossiles, générant une pollution environnementale telle que le rejet de saumure concentrée dans la mer. La récolte de l’eau atmosphérique présente également des défis, en particulier dans les régions où l’humidité est inférieure à 70 %, car elle nécessite une quantité importante d’énergie pour condenser la vapeur, ce qui en fait une solution inefficace.
Récemment, une équipe conjointe de chercheurs dirigée par le professeur Woochul Song de la Division des sciences et de l’ingénierie de l’environnement de l’Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH) et Omar M. Yaghi, professeur de chimie à l’UC Berkeley, a réussi à récolter l’eau atmosphérique en utilisant l’environnement. lumière du soleil dans le désert de la Vallée de la Mort. Cette réalisation représente une avancée prometteuse dans la lutte contre la pénurie d’eau, car elle exploite une ressource infinie sans polluer l’environnement. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue internationale Eau naturelle .
Les structures métallo-organiques (MOF) font référence à des matériaux poreux caractérisés par de minuscules trous mesurant 1 à 2 nm. Les surfaces élevées des MOF fonctionnent comme un absorbant, capturant la vapeur d’eau atmosphérique. À cette fin, l’équipe de recherche a conçu un dispositif de collecte d’eau, appelé collecteur d’eau, basé sur le MOF, exploitant sa capacité à puiser l’eau de l’atmosphère pendant la nuit tout en condensant l’eau absorbée en liquide potable en utilisant la lumière du soleil ambiante tout au long de la journée. le jour.
Le récupérateur d’eau de l’équipe prend la forme d’une structure cylindrique, contrairement à la conception rectangulaire conventionnelle. Cette configuration garantit que la surface de l’appareil s’aligne sur la trajectoire du soleil, maximisant ainsi l’utilisation de la lumière ambiante du lever au coucher du soleil.
L’équipe de recherche a testé la moissonneuse grâce à des expériences de collecte d’eau menées dans deux endroits différents : Berkeley en juin 2022 et le désert de la Vallée de la Mort en août 2022. Le désert de la Vallée de la Mort représente l’une des régions les plus chaudes et les plus arides du monde. Avec des températures constamment élevées atteignant 40 °C même à minuit, atteignant 57 °C torrides pendant la journée et une humidité relative inférieure à 7 %, la région connaît des conditions exceptionnellement sèches.
Au cours des expériences, l’appareil a récolté respectivement jusqu’à 285 g et 210 g d’eau par kilogramme de MOF dans le désert de Berkeley et de la Vallée de la Mort. Cela représente une production d’eau multipliée par deux par rapport aux récolteuses précédentes.
Notamment, le collecteur de l’équipe de recherche a réussi à extraire l’eau sans générer aucune empreinte carbone, même dans des conditions météorologiques extrêmement sèches, notamment une température maximale de 60 °C et une humidité nocturne moyenne de 14 %. Le condenseur unique de l’équipe et le système d’absorption MOF ont permis le processus de récupération de l’eau uniquement grâce à l’utilisation de la lumière du soleil ambiante, rendant inutiles les sources d’énergie ou les alimentations supplémentaires.
La recherche revêt une importance considérable en raison des expériences menées dans des environnements véritablement extrêmes, démontrant efficacement le caractère pratique de la technologie. La capacité de récupérer l’eau de la vapeur d’eau atmosphérique a une applicabilité universelle, offrant des contributions à la réalisation d’objectifs éthiques dans les domaines de l’environnement et de la santé publique, servant ainsi de technologie essentielle pour la sécurité humaine.
Le professeur Woochul Song de POSTECH a expliqué : « Nous avons démontré le potentiel de la technologie pour relever les défis croissants de la pénurie d’eau, encore aggravés par les problèmes environnementaux. » Il a ajouté : « Cette technologie incarne la durabilité car elle fournit une ressource en eau fiable quelles que soient les conditions géographiques ou météorologiques du monde. »
Plus d’information:
Woochul Song et al, le récupérateur d’eau MOF produit de l’eau à partir de l’air du désert de la Vallée de la Mort à la lumière du soleil ambiante, Eau naturelle (2023). DOI : 10.1038/s44221-023-00103-7