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Cet appareil recueille de l'eau des nuages

Sur une pente sèche et rocheuse du mont Boutmezguida, dans le sud-ouest du Maroc, une série de panneaux publicitaires en treillis se dressent au milieu de la végétation maigre. Ancrés avec des câbles épais et encadrés de poteaux en acier, ils constituent un élément essentiel à la vie que la plupart des gens prennent pour acquis: l’eau.

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Les personnes vivant dans des régions où l'eau est rare passent des heures chaque jour à la localiser à partir de sources souvent gravement contaminées. ONU-Eau, l'agence des Nations Unies pour l'eau, estime que d'ici à 2025, 1, 8 milliard de personnes seront touchées par la pénurie d'eau - un nombre similaire de personnes dépendent actuellement d'une eau contaminée par des matières fécales. Et cette réalité affecte de manière disproportionnée les femmes, qui dans de nombreuses régions sont chargées de trouver de l'eau; les filles sont retirées de l'école pour terminer le travail.

Malgré le manque de pluie dans de nombreuses régions côtières (Chili, Érythrée, Maroc), des nuages ​​de brouillard enveloppent fréquemment le paysage. Et les nuages ​​signifient de l'eau.

La récolte de ce brouillard est loin d'être nouvelle. Les récits de «l'arbre de pluie» Ferro dans les îles Canaries qui ont accumulé du brouillard ou de la brume sur ses feuilles remontent à des centaines d'années. Au cours des dernières décennies, toutefois, les chercheurs ont travaillé sans relâche pour améliorer les technologies de collecte.

CloudFisher est l'un des tout derniers dispositifs anti-buée, considéré comme le plus robuste disponible. Ces panneaux d'affichage en treillis isolés sur la montagne marocaine seront bientôt rejoints par de nombreux autres - un total prévu de 31 - pour créer le plus grand centre de collecte de brouillard au monde. Le projet est une collaboration internationale entre l'ONG marocaine Dar Si Hmad et plusieurs organisations allemandes, dont la société mère de CloudFisher, Aqualonis. À la mi-2018, après cinq ans de travail, la grappe de panneaux d'affichage maillés couvrira 1 700 mètres carrés au total, soit un peu plus de trois terrains de football.

Brouillard dans les montagnes marocaines.jpg Une fois l'installation marocaine terminée, Aqualonis estime que le système produira environ 37 400 litres d'eau par jour de brouillard. (Aqualonis)

Selon la région et la période de l'année, la collecte quotidienne d'eau par CloudFisher a été comprise entre 6 et 22 litres par mètre carré de maillage, selon le site Web d'Aqualonis. Au Maroc, ils devraient atteindre le haut de cette fourchette. Une fois l'installation marocaine terminée, Aqualonis estime que le système produira environ 37 400 litres d'eau par jour de brouillard.

"C'est une somme énorme - pouvez-vous imaginer?", Déclare Peter Trautwein, PDG d'Aqualonis, concepteur de CloudFisher. Ce total fournira à chacun des milliers d’habitants de la région environ 18 litres d’eau par jour à boire, les restes étant utilisés pour le bétail et les cultures. C'est plus du double de leur précédent stock de huit litres par jour, a-t-il déclaré.

Bien que cette eau supplémentaire soit un facteur de transformation pour les Marocains de cette région, il en reste encore une petite quantité pour vivre. Pour mettre cela en perspective, les Américains consomment en moyenne 300 à 400 litres d’eau par jour.

FogQuest, un organisme à but non lucratif canadien, a été le pionnier de la technologie moderne de collecte du brouillard L’organisation a été fondée en 2000 en réponse à l’intérêt croissant suscité par les eaux de brouillard. S'appuyant sur le succès d'une unité d'essai chilienne déployée à El Tofo à la fin des années 1980, cet organisme à but non lucratif a permis de capter le brouillard sous les feux de la rampe. Ils ont commencé à éduquer et à encadrer des ONG du monde entier, les aidant à mettre en place leurs propres systèmes, explique Robert S. Schemenauer, directeur exécutif de FogQuest, par courrier électronique.

Depuis lors, toutefois, le nombre de conceptions en concurrence a fait boule de neige. La structure de base de la plupart de ces appareils est similaire: maille enfilée entre des poteaux sur un support rectangulaire (ou cylindrique, dans le cas d’une société appelée Warka Water). De minuscules gouttelettes de brouillard se condensent dans les minuscules trous du maillage, qui se rassemblent pour former des gouttes suffisamment grosses pour laisser s'écouler les fibres. Une gouttière au bas de l'appareil retient l'eau qui est ensuite acheminée dans un réservoir collecteur.

Mais dans des régions comme l'Erythrée et le Maroc, la conception doit également être robuste. Des vents de force coup de vent balayent généralement les versants des montagnes. Et la réponse aux problèmes d'eau des habitants locaux doit résister à une pression intense.

Dans de nombreuses régions du monde, les capteurs de brouillard agissent plus comme des voiles que comme des mailles, explique Trautwein. Bien que du vent soit nécessaire pour chasser le brouillard à travers les trous, des rafales de vent courantes dans le paysage marocain font plier les panneaux à la brise et provoquer la perte d'eau. «Tout est mouillé sauf le creux», dit-il. "Vous perdez toute l'eau."

Peter-Trautwein.jpg Peter Trautwein, PDG d'Aqualonis, a conçu le CloudFisher. (Aqualonis)

Selon Trautwein, un designer industriel qui travaille maintenant avec la WasserStiftung Water Foundation, ce sont les luttes des premiers collectionneurs de brouillard qui ont inspiré les fonctions rudimentaires de CloudFisher. En 2013, en collaboration avec la Fondation Munich Re, lui et son équipe ont entrepris deux ans de tests de prototypes dans le brouillard de la gamme anti-Atlas du Maroc. Il en a résulté la conception CloudFisher: un panneau d'affichage en maillage renforcé avec un motif 3D complexe de fibres entrelacées dans un filet et renforcé par une grille en plastique plus épaisse.

Selon Trautwein, cette combinaison optimise la quantité d’eau recueillie et permet à la structure de résister à des vents allant jusqu’à 75 km / h. Le panneau à mailles fines à l'intérieur capte le brouillard tandis que la grille en plastique plus épaisse l'empêche de se courber au vent. La gouttière au bas de l'appareil est également flexible, explique-t-il, ce qui est un élément clé pour maximiser l'eau collectée.

Un mince fil le long du sommet empêche les oiseaux de faire caca sur l'écran et d'encrasser l'eau autrement potable et potable tirée de l'air. La poussière peut se fixer à l'écran, mais à mesure que le brouillard s'accumule, il est lavé de la surface et séparé par un dépôt dans un réservoir collecteur. L'équipe recherche actuellement des brevets pour la conception.

Avec autant de modèles en cours de développement, la concurrence dans ce domaine ne cesse de croître. Certains concepteurs s’efforcent d’enduire le treillis en plastique pour augmenter le rendement. Mais il est difficile de dire quel design est vraiment le meilleur, déclare Daniel Fernandez, chercheur à la California State University de Monterey Bay, qui étudie différentes méthodes de collecte du brouillard. «De nombreuses variables affectent les performances du maillage», déclare-t-il.

La vitesse du vent, la direction du vent et même la taille des gouttelettes du brouillard peuvent tous affecter la quantité d'eau collectée, dit-il. Le document de Fernandez examinant l'efficacité de divers types de mailles est en cours de révision pour publication.

D'après son analyse, CloudFisher est légèrement en tête. «Les petites fibres conviennent mieux pour collecter de l'eau, et c'est là que le maillage allemand aurait peut-être un avantage», dit-il. Mais il souligne que le nombre de facteurs en cause rend difficile de nommer un roi du maillage.

En termes de durabilité, cependant, CloudFisher prend la couronne. Aujourd'hui, quelques années après la construction de la première structure complète au Maroc, celle-ci est encore solide, avec peu de traces d'usure, selon Trautwein. À chaque retour dans le pays, Trautwein coupe un petit morceau du maillage à analyser. Il recherche des fissures fines au microscope et teste la pression qu'il peut supporter avant de se déchirer. Selon Trautwein, les fibres ne semblent avoir dégradé que 3% environ de leur état d'origine.

«C'est presque neuf», dit-il.

La robustesse ne va toutefois pas sans coût. Un collecteur de brouillard coûte environ 10 900 euros (environ 12 000 dollars) et son prix diminue à 9 000 euros si plusieurs unités sont installées. Mais le système nécessite peu d’entretien, explique Trautwein, ce qui est essentiel au succès à long terme dans les régions éloignées.

"Si quelque chose se brise, ils n'ont pas de pièces de rechange", dit-il. Pour une installation en Érythrée, il a d'abord tenté d'acheter toutes les fournitures à l'intérieur du pays. Mais, comme il l'a découvert, cela ne pouvait être accompli que sur le marché noir, où les prix étaient extrêmement élevés. Et l'absence de support technique rend les réparations difficiles.

Trautwein estime que les coûts et le temps en valent la peine, et que l'entreprise grandit aussi vite qu'il peut trouver des subventions et établir des partenariats pour faire le travail. Cette année, une installation CloudFisher est installée en Érythrée, au large de la côte de la mer Rouge. En novembre, il se rend en Tanzanie pour installer une autre série de panneaux publicitaires en maille.

L'introduction de ce nouvel appareil, cependant, n'est pas toujours facile. Au Maroc, les habitants craignaient que l’eau des nuages ​​ne contienne pas de minéraux, ce qui, à leur avis, la rendait impropre à la consommation. Des tests de laboratoire ont montré la présence de traces de minéraux, mais ils n'étaient pas convaincus de la sécurité de l'eau.

«Nous avons également analysé l'eau du puits», explique Trautwein. "Cette eau n'est pas propre, mais il est très difficile de l'expliquer aux gens." En guise de compromis, ils mélangent maintenant l'eau de brouillard propre à l'eau souterraine contaminée (mais riche en minéraux), en diluant suffisamment les polluants pour rendre le mélange obtenu sûr. boire.

L'installation des appareils a été un processus d'apprentissage constant pour l'équipe allemande, mais aussi pour les Marocains. Trautwein prend son rôle d’enseignant au sérieux, éduquant les gens sur le système. «Ainsi, les gens apprennent à connaître le système, savent le gérer, sont fiers de leur travail, se sentent indépendants», dit-il.

«Quand je partirai après deux ou trois semaines, ils me diront: 'Nous comprenons le système; nous n'avons plus besoin de toi, dit-il avant d'ajouter, et c'est parfait.

Cet appareil recueille de l'eau des nuages