AquaGel, l’invention d’un hydrogel qui produit de l’eau potable avec le brouillard, dévoilé au concours d’invention Dyson

En raison de leur climat ou de leur situation géographique, certaines régions du monde ont des difficultés à accéder à l’eau potable. Dans certains villages, les habitants doivent parcourir plusieurs kilomètres chaque jour pour trouver cette ressource précieuse. L’un des concepteurs de ce nouveau capteur de brouillard a notamment découvert la même expérience lors de son voyage dans la réserve animale nationale de Hoh Xil, en Chine. Ce site est situé dans une région isolée et en haute altitude. Les personnes qui y vivent doivent s’approvisionner en eau dans la région voisine éloignée. En voulant résoudre ce problème, Hongxuan Wu et Tao Lin, deux étudiants de l’Institut Pratt ont eu l’idée d’inventer cette technologie de collecte d’eau contenue dans l’atmosphère et le brouillard. Dans cette rubrique, nous vous proposons d’en apprendre plus sur ce système.

Les caractéristiques de cette technologie de production d’eau

Selon ses concepteurs, la structure de l’unité AquaGel a été conçue par ordinateur et développée via le module de modélisation Grasshopper. Ils ont pris en compte les données de vent dans la région concernée. Chaque module est constitué d’une couche d’hydrogel pour la collecte de l’humidité atmosphérique, d’une gaze coupe-vent et d’un cadre en bois servant à soutenir la structure. Une structure de connexion à trois voies maintient également l’ensemble du système. Ces inventeurs ont expliqué que cette architecture permet d’obtenir une unité légère, solide et résistante aux conditions environnementales locales.

Une couche fine d’hydrogel imprimée en 3D est placée à l’intérieur de chaque module de capteur d’eau. Elle est composée de monomères (acrylamide et acide acrylique) et d’agents de réticulation (N, N’-méthylbisacrylamide et diacrylate de polyéthylène glycol). Sa surface comprend un réseau de minuscules nœuds optimisant la condensation des rosées et la collecte de l’eau. Elle imite la toile des araignées, l’éponge de mer et le scarabée du désert.

Les outils utilisés pour construire ce système

Hongxuan Wu et Tao Lin ont créé, du début à la fin, cette machine de production d’eau durable. Ils ont mis au point leur hydrogel en utilisant une technique d’impression 3D. Ensuite, ils ont conçu chaque unité modulaire, légère et robuste. Pour cela, ils ont employé la découpe au laser et la commande numérique. Par ailleurs, ils ont eu recours à la plateforme de modélisation Grasshopper lors de la création de la structure du système imitant un grand arbre. Ces étudiants ont choisi ce design, car ils estiment que les arbres capturent efficacement les gouttelettes de brouillard. Ils espèrent ainsi obtenir la même efficacité.

L’une des étapes les plus compliquées dans ce projet est la conception d’un drone fonctionnel capable de transporter les unités de collecte de brouillard jusqu’à leur emplacement. Cet appareil serait programmé automatiquement afin qu’il puisse suivre des itinéraires définis au préalable. Il serait doté de capteurs permettant de repérer les obstacles et l’environnement. Cela permet d’éviter les collisions et d’accélérer le déploiement des unités. Tout au long de la conception de ce drone, les inventeurs ont employé la plateforme Grasshopper et le système open-source ROS, ainsi que des algorithmes de planification de trajectoire de robot. Ces dernières reposent sur la perception visuelle d’une caméra de profondeur.

Des projets pilotes dans des conditions réelles

Ces deux inventeurs prévoient de tester leur système de collecte de brouillard AquaGel dans les régions désertiques et protégées sélectionnées. En effet, leurs futurs projets expérimentaux devraient les aider à évaluer la faisabilité et l’efficacité de leur nouvelle technologie grandeur nature. Les communautés locales devraient ainsi s’impliquer dans le processus de déploiement et d’exploitation du système. Plus d’informations : The James Dyson Award. Que pensez-vous de cette invention ? N’hésitez pas à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .