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23 juin 2021.

Comment récupérer l’eau de l’air sans aucun apport d’énergie

Des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETHZ) ont (...)

Des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETHZ) ont annoncé avoir mis au point un nouveau type de condensateur permettant de récupérer l’humidité de l’atmosphère ambiante : ils proposent, à la différence des systèmes déjà utilisés dans plusieurs régions du monde, un dispositif qui peut fonctionner sans aucun apport d’énergie grâce à une surface vitrée auto-refroidissante et une protection spéciale contre le rayonnement solaire. Il s’agit là d’un système pilote. Reste, disent ces chercheurs, à développer cette technologie à plus grande échelle ou à combiner avec d’autres méthodes pour en augmenter le rendement.

L’atmosphère terrestre contient environ 13’000 milliards de tonnes de vapeur d’eau. C’est dire l’importance de ce réservoir sans cesse alimenté par l’évaporation des océans, des sols et de la végétation ! L’idée de récolter cette eau douce en captant l’humidité de l’air ambiant n’est pas nouvelle. En témoignent les collecteurs de rosée, pièges à brouillard, arbres-fontaines et autres forêts de nuages dont on dit qu’ils étaient déjà connus de certaines sociétés précolombiennes, dans les Îles Canaries par exemple.

Mais depuis quelques années, des centres de recherche et des entreprises développent ici et là de nouvelles technologies qui permettraient aux pays et aux populations qui doivent faire face à des pénuries d’eau de disposer d’un moyen d’accès supplémentaire à cette ressource. Pour ce faire on peut recourir à deux types de procédés : des installations qui de manière naturelle et passive récupèrent l’humidité de l’air en exploitant les écarts de températures entre le jour et la nuit, ou des générateurs capables d’extraire la vapeur d’eau par condensation de l’air ambiant mais qui pour cela ont besoin d’énergie.

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Le système pilote installé sur le toit d’un immeuble de l’ETH Zurich
(photo ETHZ / Iwan Hächler)

L’originalité des recherches menées à l’ETHZ [1] est d’avoir mis au point « une technologie qui, pour la première fois, permet de récolter de l’eau 24 heures sur 24, sans apport d’énergie, même sous un soleil de plomb ». Pour l’essentiel, ce nouveau dispositif en forme de cône se compose d’un vitrage recouvert de couches de polymère et d’argent spécialement conçues pour réfléchir le rayonnement solaire et refroidir l’installation jusqu’à 15 degrés Celsius en dessous de la température ambiante. Sur la face inférieure de cette vitre, revêtue d’un composant extrêmement hydrophobe, la vapeur d’eau contenue dans l’air se condense en eau de la même manière que sur des fenêtres mal isolées en hiver.

Des tests effectués dans des conditions réelles sur un toit de l’ETHZ avec ce système pilote ont montré qu’il pouvait produire au moins deux fois plus d’eau par surface et par jour que les meilleures technologies passives actuelles (4,6 millilitres d’eau par jour avec une surface vitrée de 10 centimètres de diamètre). Dans des conditions idéales, estiment les chercheurs, il pourrait récolter jusqu’à 0,53 décilitre d’eau par mètre carré et par heure, soit un résultat très proche de la valeur maximale théorique de 0,6 décilitre. (Source : ETHZ)



Notes

[1Haechler et al., “Exploiting radiative cooling for uninterrupted 24-hour water harvesting from the atmosphere”, Science Advances, 2021 vol 7 issue 26. Voir >

Mots-clés

Glossaire

  • Ablution

    Dans le vocabulaire des religions, l’ablution est un rite de purification du corps, par immersion totale ou par aspersion, pratiqué individuellement ou collectivement dans des situations particulières, notamment après un contact avec des choses jugées impures ou avant un acte religieux comme la prière. Fréquente dans le judaïsme et l’Islam, mais aussi dans le bouddhisme, l’hindouisme et le shintoïsme, l’ablution rituelle a pratiquement disparu de la liturgie chrétienne.

Mot d’eau

  • Longer les fleuves

    « J’aimais les chemins en bordure des fleuves. Aller avec le courant de leur eau et sentir leur respiration au gré de la marche. Les fleuves vivaient. Ils avaient fait les villes. Au cours des dizaines de milliers d’années, ils avaient usé les montagnes, transporté les terres, comblé les mers, puis fait pousser les arbres. Depuis le début des temps, les villes leur appartenaient, et sans doute ne cesseront-elles jamais de leur appartenir. » (Haruki Murakami, "La course au mouton sauvage", 1982)


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