Pour de grandes events du globe confrontées à des problèmes de pénurie d’eau, une lueur d’espoir pourrait être en route : la possibilité de transformer facilement l’air chaud en eau potable.
Au cours des dernières années, des chercheurs de l’Université du Texas à Austin se sont concentrés sur l’humidité présente dans l’air comme supply potentielle d’eau potable pour les populations stressées par la sécheresse. Dans une nouvelle recherche publiée dans les Actes de l’Académie nationale des sciences, ils ont réalisé une avancée significative dans leurs initiatives pour créer de l’eau potable à partir de rien : un hydrogel de conception moléculaire qui peut créer de l’eau propre en utilisant uniquement l’énergie du soleil.
Les chercheurs ont pu extraire l’eau de l’atmosphère et la rendre potable grâce à l’énergie solaire, dans des ailments aussi basses que 104 degrés, ce qui correspond aux problems météorologiques estivales au Texas et dans d’autres régions du monde. Cela signifie que les personnes vivant dans des endroits avec une chaleur abnormal et un accès nominal à l’eau potable pourraient un jour simplement placer un appareil à l’extérieur, et celui-ci leur fournirait de l’eau, sans work supplémentaire.
« Avec notre nouvel hydrogel, nous ne extrayons pas seulement de l’eau de l’air. Nous le faisons extrêmement rapidement et sans consommer trop d’énergie », a déclaré Guihua Yu, professeur de science et d’ingénierie des matériaux à la Cockrell College of Engineering’s Walker. Département de génie mécanique et Texas Products Institute. « Ce qui est vraiment fascinant à propos de notre hydrogel, c’est la façon dont il libère de l’eau. Pensez à un été chaud au Texas : nous pourrions simplement utiliser les hauts et les bas naturels de nos températures, sans avoir besoin d’augmenter le chauffage. »
L’appareil peut produire entre 3,5 et 7 kilogrammes d’eau par kilogramme de gel, selon les conditions d’humidité.
Une caractéristique importante de cette recherche est l’adaptabilité de l’hydrogel en microparticules appelées « microgels ». Ces microgels débloquent les améliorations de vitesse et d’efficacité qui rapprochent grandement cet appareil de la réalité.
« En transformant l’hydrogel en microparticules, nous pouvons rendre la seize et la libération de l’eau ultrarapides », a déclaré Weixin Guan, étudiant diplômé du laboratoire de Yu et l’un des responsables de la recherche. « Cela offre un nouveau kind d’absorbants très efficaces qui peuvent améliorer considérablement la production d’eau grâce à de multiples cycles quotidiens. »
Les chercheurs recherchent des améliorations supplémentaires à la technologie, en vue de la transformer en un produit business. L’un des domaines prioritaires consiste à optimiser l’ingénierie des microgels pour améliorer encore l’efficacité.
La mise à l’échelle est une prochaine étape importante. Les chercheurs visent à traduire leurs travaux en alternatives tangibles et évolutives pouvant être utilisées dans le monde entier comme méthode moveable et peu coûteuse de création d’eau potable. Cela pourrait changer la vie de pays comme l’Éthiopie, où près de 60 % de la populace n’a pas un accès de base à l’eau potable.
« Nous avons développé cet appareil dans le but ultime d’être available aux personnes du monde entier qui ont besoin d’un accès rapide et constant à de l’eau propre et potable, en particulier dans les zones arides », a déclaré Yaxuan Zhao, un étudiant diplômé du laboratoire de Yu. «
L’équipe travaille sur d’autres variations de l’appareil fabriquées à partir de matériaux organiques, ce qui réduirait les coûts de production de masse. Cette transition vers des conceptions additionally viables commercialement s’accompagne de ses propres défis en matière d’augmentation de la generation du sorbant qui permet l’absorption de l’humidité et de maintien de la durabilité pendant toute la durée de vie du produit. La recherche vise également à rendre les appareils portables pour divers scénarios d’application.
Ce projet est soutenu par le prix Norman Hackerman en recherche chimique de la Fondation Welch et le prix Camille Dreyfus Trainer-Scholar.
