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Comment une éponge, un film à bulles et la lumière du soleil peuvent conduire à une eau propre

Voici encore une autre raison d’aimer le film à bulles, le matériau d’emballage délicieux à utiliser: il peut aider à générer de l’eau propre.

Les chercheurs du MIT cherchaient un moyen de nettoyer et de dessaler l'eau sans utiliser de matériel ou d'appareils spécialisés coûteux. Ce qu’ils ont imaginé, c’est, en termes simples, une éponge enveloppée dans du papier bulle. Ce «générateur de vapeur solaire» peut chauffer suffisamment d’eau pour la faire bouillir, en évaporant l’eau et en laissant des produits indésirables comme le sel.

Selon George Ni, un candidat au doctorat qui a dirigé la recherche, le moyen le plus courant de concentrer la lumière solaire et de générer de la chaleur consiste à utiliser des miroirs. Mais le problème est que les miroirs et autres concentrateurs de chaleur optiques sont souvent coûteux.

«Si vous allez utiliser cela pour dessaler de l'eau dans un pays en développement, c'est vraiment trop cher pour la plupart des gens, » a-t-il déclaré.

Le générateur de vapeur solaire que Ni et son équipe ont mis au point comprend un film métallique capable d’absorber les radiations et de piéger la chaleur. Cet absorbeur spectralement sélectif est monté sur une éponge spéciale en graphite et en mousse de carbone pouvant faire bouillir de l'eau à 100 degrés Celsius en utilisant la lumière du jour. Le tout est ensuite emballé dans du papier bulle. Le film à bulles laisse entrer la lumière du soleil, mais empêche la chaleur de s'échapper lorsque le vent souffle sur l'appareil, ce qui le rend beaucoup plus efficace.

«Ce sont tous des matériaux commerciaux que la plupart des gens devraient pouvoir acheter dans un magasin de bricolage», déclare Ni. L'absorbeur spectralement sélectif est plus spécialisé, ajoute-t-il, mais pas cher.

Le générateur de vapeur solaire peut flotter sur l’eau, l’absorber et la transformer en vapeur avec la chaleur du soleil.

L'application la plus évidente du générateur de vapeur solaire est le dessalement de l'eau, explique M. Ni. Bien que le prototype n’ait qu’environ cinq pouces de long, il n’ya aucune raison pour qu’il ne puisse pas être beaucoup plus grand, même comme un terrain de football. Un grand générateur de vapeur solaire pourrait flotter à la surface d'un étang, d'un lac ou d'un océan. Dans certaines régions, où la nappe phréatique est trop salée pour être bue, cela pourrait aider à fournir de l'eau fraîche aux communautés.

«L’accès à l’eau douce est très limité dans de nombreux endroits», déclare Ni. «Ce n'est pas une ressource renouvelable. C'est comme le pétrole. "

L'autre utilisation principale serait dans la gestion des eaux usées. L’industrie pétrolière et gazière, en particulier, produit chaque année des tonnes d’eaux usées contenant des sels toxiques, des métaux et des huiles. Ces eaux usées sont souvent traitées en les stockant dans des étangs, ce qui n'est pas une solution à long terme, ou en les déversant dans des puits de mines profonds, ce qui peut provoquer des tremblements de terre. En théorie, un grand générateur de vapeur solaire pourrait être installé à la surface d'un bassin d'eaux usées. Le générateur évaporerait la plus grande partie de l’eau, laissant une boue de déchets qui serait beaucoup plus facile à éliminer.

Le générateur de vapeur solaire est toujours un produit en cours, prévient M. Ni, et ce n’est certainement pas le seul produit sur le marché à assainir et dessaler l’eau. Néanmoins, il pense que cela pourrait occuper un créneau important pour les dispositifs de traitement de l’eau bon marché et faciles à construire. Cela ne durera pas aussi longtemps que les autres appareils, mais son remplacement est beaucoup moins coûteux, ce qui le rend finalement plus rentable. Les prochaines étapes de l'équipe impliqueront davantage de tests dans des conditions réelles. La manière de traiter les sels qui s'accumulent sur le générateur après l'évaporation de l'eau est particulièrement préoccupante.

«Notre défi consiste à nous assurer qu'ils ne s'accumulent pas dans le périphérique, le bloquent et l'empêchent de fonctionner», explique Ni.

Ni estime qu'un produit pourrait être prêt à être commercialisé dans les prochaines années. On ne sait pas si les chercheurs du MIT ont trouvé le débordement du papier bulle aussi irrésistible que nous le ferions.

Comment une éponge, un film à bulles et la lumière du soleil peuvent conduire à une eau propre