Le MIT invente une technologie de dessalement passive et solaire, moins coûteuse que l’eau du robinet

Ce système de dessalement solaire présente un taux de production d’eau douce et un taux de rejet de sel élevés, selon ses concepteurs. Fonctionnant sans électricité, il serait plus avantageux en termes de coût et de durabilité.

Les technologies de désalinisation existent depuis plus de cinquante ans. Elles sont déployées dans certains pays touchés par le manque d’accès à l’eau douce tels que les Émirats-Arabes-Unis, l’Arabie Saoudite, la Tunisie et l’Espagne. Ces procédés consistent à traiter les eaux de mer ou les eaux saumâtres en séparant les molécules d’eau et les sels. Ils présentent cependant quelques inconvénients que les chercheurs tentent actuellement de surpasser. En effet, les usines de production d’eau potable par distillation et par osmose inverse nécessitent une logistique importante et une grande quantité d’électricité. De plus, elles recourent généralement à des énergies fossiles, une des sources principales d’émissions de CO₂ sur la planète. En partant de ces constats, des scientifiques du MIT et de l’Université de Jiao Tong de Shanghai ont effectué des travaux de recherche pour créer un système de dessalement thermique fonctionnant à l’énergie solaire. Selon eux, cette technologie passive affiche un niveau d’efficacité élevé. Découverte.

Comment est conçue cette innovation ?

Ce nouveau système de dessalement passif a comme cœur une boîte mince recouverte d’un matériau sombre disposant d’une excellente capacité d’absorption de chaleur du soleil. L’intérieur de cette boîte est réparti en deux étages. Son principe de fonctionnement est simple. Tout d’abord, l’eau de mer passe dans sa partie supérieure dotée d’une couche d’évaporation. Cette dernière sert à chauffer et à évaporer l’eau grâce à l’énergie thermique solaire. Ensuite, la vapeur d’eau est transportée vers la moitié inférieure de la boîte. Celle-ci est refroidie à l’aide d’une couche de condensation et se transforme en eau douce buvable.

Des ingénieurs du MIT et de Chine visent à transformer l'eau de mer en eau potable grâce à un dispositif entièrement passif, inspiré de l'océan et alimenté par le soleil.
Des ingénieurs du MIT et de Chine visent à transformer l’eau de mer en eau potable grâce à un dispositif entièrement passif, inspiré de l’océan et alimenté par le soleil. Crédit photo : MIT

Ces scientifiques ont placé cette boîte fine en position inclinée à l’intérieur d’un récipient vide, qui flotte dans un bassin contenant de l’eau salée. Ils ont fixé un tube qui relie la moitié supérieure de la boîte et le fond du récipient. Cette conception permet à l’eau salée de remonter naturellement par le tube pour s’introduire à une certaine vitesse dans la boîte. La pente d’inclinaison de la boîte associée à l’effet de l’énergie thermique solaire provoque des tourbillons lors de l’écoulement de l’eau. Grâce à ces petits tourbillons, l’eau entre facilement en contact avec la couche d’évaporation. Durant ce processus d’évaporation, le sel continue de circuler au lieu de se colmater ou de se déposer sur le système.

Quelle est la capacité de production d’eau potable de ce système ?

Lors de leurs travaux, ces chercheurs ont testé plusieurs prototypes dans différents mélanges d’eau et de sel. Ces essais leur ont permis de déterminer le système de dessalement pilote le plus efficace. Selon eux, si la taille de cette boîte est portée à un mètre carré, elle sera capable de produire 4 à 6 l d’eau douce par heure. Cette équipe a aussi indiqué que cette nouvelle technologie ne subit pas de problèmes d’accumulation de sel. Ce qui lui permet de profiter d’une durée de vie plus longue. Elle ne nécessite pas d’opérations d’entretien fréquentes et difficiles.

MIT : un appareil révolutionnaire capable d'extraire l'eau directement dans l'air ambiant, en toute autonomie !
Le nouveau système de l’équipe améliore sa conception précédente. Crédit photo : MIT / Alina LaPotin

Il est à noter que, contrairement à cela, avec la méthode de dessalement par osmose inverse, les membranes doivent être nettoyées régulièrement avec des produits chimiques pour conserver leur efficacité. Outre cela, le coût du processus de désalinisation d’eau passif à l’énergie thermique solaire serait nettement moins élevé que celui de la production d’eau du robinet aux États-Unis. Ce nouveau système peut être exploité à petite échelle et localement dans des régions souffrant de pénuries d’eau, un peu comme la valise inventée précédemment (vidéo ci-dessous). Plus d’informations : MIT News

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Source
news.mit.edu

15 commentaires

  1. Procédé à petite échelle qui me semble très accessible et efficace. Si l’accès à cette technologie est possible pour tous, il s’agit là d’une idée très enthousiasmante. Je pense également à l’autonomie en eau des bateaux.
    Reste à gérer le sel rejeté, évaluer les matériaux nécessaires à fabriquer l’appareil et la durabilité. Une eau très salée rejetée en mer aura tendance à plonger vers le fond mais en milieu côtier ou terrestre, selon la quantité, la saumure peut être dévastatrice pour le vivant. Merci !

  2. enfin un pays qui cherche une solution à la montée des océans et au manque d’eau douce… vivement l’industrialisation du procédé

  3. Bonjour, ce que je préfère dans ce magnifique système c’est les petits tourbillons qui accélère l’évaporation.
    Bravo à tous

  4. Bravo et félicitations aux inventeurs. Il y a toujours une solution mais le sel récupéré il faudra peut être le mettre dans le pain

  5. C’est la version solaire du bouilleur utilisé par les marins. On peut même diminuer la température d’ébullition en mettant l’installation sous vide. Pas certain que l’eau produite soit buvable.

  6. Franchement enfin une invention qu’il faut développer et qui m’a l’air plus écologique que les panneaux solaires ou autres…
    Il faut avant tout limiter la population dans certains pays comme l’Inde, la Chine et certains pays Africains qui vivent dans des conditions déplorables. Moins d’être humains sur Terre, c’est moins de consommateurs donc moins de pollution. Le meilleur déchet est celui qu’on ne produit pas.
    Il faut arrêter la sur-consommation.
    Limité tout type de production inutile. Fabriquer « Utile » en limitant les déplacements des produits… Acheter un produit cher mais qui dur plutôt que pleins de produits fragiles…
    Et surtout acheter par besoin et non par envie.

  7. Pour ceux qui sont préoccupés par le rejet de saumure (eau plus concentrée en sel que l’eau de mer) je tiens à préciser deux choses:

    La première est que le principe de soutirer de l’eau douce depuis l’eau de mer se fait à une trés grande échelle sur tous les océans au travers de l’évaporation de l’eau (douce) et à sa recondensation dans les nuages.
    Ce principe naturel d’évaporation va de fait augmenter la concentration en sel (même quantité de sel mais moindre quantité d’eau ) en surface.
    Néanmoins cette eau douce finit par revenir en mer sous forme de précipitations qui vont rediluer l’eau de mer et qui au final a toujours plus ou moins la même concentration en sel. C’est le principe même du cycle de l’eau qui existe depuis l’origine de la terre.
    Lorsque l’on utilise un système de déssalinisation, l’eau douce produite finit toujours par retourner dans la mer selon le même cycle que celui décrit plus haut.

    La seconde c’est que le véritable problème n’est donc pas lié au principe même de dessaler de l’eau de mer (par voie membranaire ou par voie thermique) mais plutôt au fait de rejeter une quantité de saumure importante dans une zone limitée et sans possibilité de dilution rapide.
    C’est le cas notamment des méga projets de dessalement comme ceux existants au Moyen Orient qui vont modifier sur quelques kilomètres la concentration en sel de l’eau de mer et donc modifier l’écosystème de cette zone.
    Pour des petites unités telles que décrites dans cette article (4 à 6 l/h) l’impact sur le milieu est négligeable car la zone d’impacte est très limitée.
    A titre d’exemple pour une unité de 25 m3/h de dessalement d’eau de mer, au dela d’une zone de 10 m de diamètre autour du point de rejet de saumure la différence de salinité de l’eau n’est plus détectable.

  8. Depuis bientôt 40 ans je me demande pourquoi on continue à dire que le monde manque d’eau douce et que tout et partout ou presque est en train d’être fait pour y trouver une solution mais que cela risque de coûter cher et même très cher, tout cela alors que nous avons devant les yeux l’exemple de la plus simple, la plus ancienne, la plus abordable ET surtout la plus grande et la plus rodée des unités de dessalement d’eau de mer, à savoir la combinaison du soleil et du vent !
    Et le résultat est là : pluie en abondance et même inondations et sel par millions de tonnes !
    Dame Nature l’a déjà fait et portant elle n’ a pas été sur les bancs du MIT !

  9. Enthalpie 2257 J pour évaporer un g d’eau.
    Par m2, 1000 W maximum de flux solaire direct.
    Soit, pour 1 m2, environ 0,5 g d’eau évaporé par seconde, soit 1,8 litre par heure.
    Donc, 4 à 6 litres d’eau douce, c’est par jour ??

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