Un évaporateur hydrogel optimise le dessalement de l’eau de mer

MADRID, 4 déc. (EUROPA PRESSE) –

Une nouvelle méthode permettant à l’eau de mer de s’évaporer plus rapidement que l’eau douce représente un avancée significative dans la technologie de dessalement cela peut profiter à des milliards de personnes.

Jusqu’à 36 % des 8 milliards d’habitants de la planète souffrent actuellement de grave pénurie d’eau douce pendant au moins quatre mois de l’année, et ce chiffre pourrait atteindre 75 % en 2050.

Le dessalement de l’eau de mer est l’une des stratégies les plus efficaces pour atténuer la pénurie imminente, Mais les processus existants consomment d’énormes quantités d’énergie et laissent une empreinte carbone importante.

Des chercheurs de l’Université d’Australie du Sud (UniSA) ont déjà démontré le potentiel de l’évaporation interfaciale alimentée par l’énergie solaire en tant qu’alternative durable et économe en énergie aux méthodes de dessalement actuelles, mais sont encore limités par un taux d’évaporation de l’eau de mer plus faible que celui de l’eau de mer. à l’eau pure en raison de l’effet négatif des ions sel sur l’évaporation de l’eau.

Le professeur Haolan Xu, chercheur à l’Université de Saxe dans le domaine des matériaux, a collaboré avec des chercheurs chinois sur un projet visant à développer une stratégie simple mais efficace pour inverser cette limitation. Ces nouveaux résultats ont été publiés dans la revue Matériaux avancés.

En introduisant des minéraux argileux peu coûteux et courants dans un évaporateur d’hydrogel photothermique flottant, l’équipe a atteint des taux d’évaporation de l’eau de mer 18,8 % supérieurs à ceux de l’eau pure. Il s’agit d’une évolution significative, car des études antérieures ont montré que les taux d’évaporation de l’eau de mer étaient environ 8 % inférieurs à ceux de l’eau pure.

Les matériaux minéraux utilisés dans le processus comprenaient des nanotubes d’halloysite, de bentonite, de zéolite et de montmorillonite en combinaison avec des nanotubes de carbone et de l’alginate de sodium pour former un hydrogel photothermique.

“La clé de cette avancée réside dans le processus d’échange d’ions à l’interface air-eau”, explique le professeur Xu. dans une déclaration.

“Les minéraux enrichissent sélectivement l’eau de mer en ions magnésium et calcium sur les surfaces d’évaporation, ce qui augmente le taux d’évaporation de l’eau de mer. Ce processus d’échange d’ions se produit spontanément lors de l’évaporation solaire, ce qui le rend très pratique et rentable.“.

Si l’on considère le marché mondial du dessalement, qui compte quelque 17 000 usines en activité dans le monde, même une légère diminution des performances de dessalement peut entraîner la perte de dizaines de millions de tonnes d’eau propre.

“Cette nouvelle stratégie, qui pourrait être facilement intégré aux systèmes de dessalement par évaporation existantsfournira un accès supplémentaire à des quantités massives d’eau propre, ce qui bénéficiera à des milliards de personnes dans le monde”, déclare le professeur Xu.

Les chercheurs affirment que l’évaporateur d’hydrogel a conservé ses performances même après des mois d’immersion dans l’eau de mer.

Les prochaines étapes consisteront à explorer davantage de stratégies susceptibles de rendre l’évaporation de l’eau de mer plus rapide que l’évaporation de l’eau pure et à les appliquer dans le dessalement pratique de l’eau de mer.