L’eau est une ressource précieuse dans le monde. La survie de l’homme en dépend. Toutefois, l’approvisionnement en eau est de plus en plus compliqué dans certaines régions à cause du changement climatique et de ses effets. Selon l’Unicef, 2,1 milliards de personnes, soit 30 % de la population mondiale, ne bénéficient pas encore des services d’alimentation en eau potable salubre à leur domicile. Dans ce contexte, la recherche de solutions fiables à ce problème est primordiale. Disposant d’une capacité à capturer l’humidité de l’air, les hydrogels hygroscopiques ont notamment suscité l’intérêt de nombreux chercheurs. Cependant, les dispositifs dotés de ces matériaux présentaient de faibles performances jusqu’à présent. Mais les scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont franchi cet obstacle en combinant de l’hydrogel et du chlorure de lithium. Nous vous convions à en apprendre davantage sur cette technologie révolutionnaire à travers cet article.
Comment est fabriqué ce matériau superabsorbant ?
Ces chercheurs américains ont déclaré avoir lu différentes autres études qui avaient mélangé des hydrogels et des sels. Cela les a aidés à trouver la bonne formule. Dans leur étude, ils ont ainsi décidé d’utiliser le chlorure de lithium, un composé chimique très hygroscopique. Ce dernier peut absorber, plus de dix fois sa masse, l’humidité présente dans l’air. Il a été associé à l’hydrogel, capable de stocker une grande quantité d’eau.
Au cours de l’expérimentation au laboratoire, les scientifiques ont placé des disques d’hydrogel dans des solutions contenant différentes concentrations de LiCl. Tous les jours, les disques ont été pesés afin de déterminer la quantité de sel incorporée à l’hydrogel. Le trempage a été effectué pendant 30 jours. Au bout de cette période, l’équipe de recherche a constaté que l’hydrogel a pu absorber 24 g de sel par gramme de gel. Des études antérieures avaient parvenu à une absorption de sel de 6 g seulement, mais la durée de trempage était plus courte.
Selon les chercheurs du MIT, leur nouvel hydrogel a subi des tests dans différentes conditions d’humidité. Ce qui leur a permis de s’assurer que ce matériau maintient un bon niveau d’efficacité à différents niveaux d’humidité (30 %, 50 % ou 70 %). À un taux d’humidité relative de 30 %, il serait capable de capter 1,79 g d’eau par gramme de gel. Il pourrait fonctionner même dans les déserts. Ce résultat serait 15 % plus élevé que celui observé avec les hydrogels testés précédemment.
Est-il envisageable d’accélérer le processus d’absorption de l’eau ?
Cette équipe de recherche a affirmé que ses prochains travaux consistent à améliorer le temps d’absorption de l’humidité de l’air par l’hydrogel. Ainsi, elle va se pencher sur la rapidité avec laquelle le matériau pourrait capturer la vapeur d’eau. Son objectif est d’accélérer le fonctionnement de l’hydrogel chargé de sel et de pouvoir produire de l’eau 24 fois par jour (au lieu d’une fois par jour). Ces scientifiques ont indiqué que la production à grande échelle de ce matériau devrait être rentable en raison de son faible coût. Il est à noter que cet hydrogel superabsorbant pourrait être adapté à de diverses applications. Il pourrait surtout être intégré à des équipements de production d’eau potable et à des systèmes de climatisation. Par conséquent, il s’impose comme une solution durable à la pénurie d’eau et à la crise énergétique mondiale. Plus d’informations : Advanced Materials
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