Innovation

L’invention d’un système photovoltaïque qui désinfecte les eaux usées tout en produisant de l’énergie

En Espagne, une équipe de chercheurs a inventé un système photovoltaïque qui combine production d’électricité et désinfection des eaux usées.

Le traitement des eaux usées est un processus qui peut s’avérer complexe, surtout dans les milieux où l’accès à l’électricité est rudimentaire. En effet, pour pomper l’eau, il est nécessaire de disposer d’infrastructures électrique et mécanique adéquates. C’est justement pour cette raison que le chercheur J. Torres et ses collègues de l’Université de Jaén en Espagne ont développé une solution innovante pour concilier la production d’énergie électrique et l’assainissement des eaux polluées. Baptisé Open SoWat, leur système est basé sur une technologie antérieure connue sous le nom de SolWat. Il est conçu pour le traitement tertiaire qui est une méthode visant à éliminer les polluants non biodégradables et les éléments nutritifs minéraux.

Exploiter les différentes longueurs d’onde du spectre solaire

Avant d’aller plus loin, il convient de noter qu’une étude consacrée à cette recherche a été publiée dans le Journal of Water Process Engineering. Selon les explications, la principale particularité de la technologie nouvellement développée réside dans le fait qu’elle exploite simultanément différentes longueurs d’onde du spectre solaire. Pour décontaminer l’eau, elle s’appuie par exemple, sur le rayonnement ultraviolet et l’infrarouge lointain. Pour produire de l’électricité, le système utilise le rayonnement visible et le proche infrarouge. L’ensemble se compose d’un panneau solaire au-dessus duquel s’écoule une fine couche d’eau (1 mm d’épaisseur). Le mouvement du fluide est rendu possible par un système de pompage. L’eau contribue à cet effet au refroidissement du module solaire.

Le plus petit des deux prototypes utilisés lors de l'étude.
Le plus petit des deux prototypes utilisés lors de l’étude. Crédit photo : Universidad de Jaén, environmental science proceedings, Creative Commons License CC BY 4.0

Deux prototypes

Après avoir parcouru la façade du panneau solaire, l’eau se déverse dans un réservoir fait de profilés en L en aluminium. Exposé au rayonnement solaire, celui-ci fonctionne en quelque sorte comme un réacteur solaire, permettant de neutraliser les micro-organismes et les polluants non biodégradables. Le système comprend aussi un entonnoir qui a pour rôle d’acheminer l’eau vers le réservoir. Pour les besoins de leurs expériences, les chercheurs ont mis au point deux prototypes : l’un équipé d’un panneau solaire de 45 watts et l’autre d’un module de 5 watts. « Le premier réacteur n’était constitué que d’un profilé en aluminium en forme de L au-dessus du module photovoltaïque, qui était équipé d’un tube perforé avec 53 microtubes pour la sortie d’eau, espacés de 1 cm. Le second réacteur était un réservoir d’eau ouvert et translucide mesurant 62 cm x 45 cm x 18 cm », expliquent-ils dans leur article paru dans la revue mentionné ci-dessus.

Des résultats satisfaisants

Les prototypes ont ensuite été placés sur le toit d’un bâtiment qui se trouve à Linares, en Espagne. L’équipe y a introduit des échantillons d’eaux usées encore contaminées provenant de la station d’épuration de la municipalité. Grâce à son énorme réservoir, la plus grande installation avait bénéficié d’une exposition aux rayonnements solaires d’environ 95 % à 97 %, alors que ce taux n’était que de 2,8 % pour le prototype plus petit.

Le schéma du système et l'utilisation du rayonnement solaire pour la désinfection de l'eau et la production d'électricité.
Le schéma du système et l’utilisation du rayonnement solaire pour la désinfection de l’eau et la production d’électricité. Crédit photo : Universidad de Jaén, environmental science proceedings, Creative Commons License CC BY 4.0

Sans surprise, la grande installation a généré de l’eau conforme aux normes espagnoles et européennes pour les eaux utilisables dans les domaines de l’agriculture, de l’industrie et de l’environnement. En ce qui concerne l’électricité produite par le panneau solaire, les chercheurs estiment qu’elle pourrait servir à alimenter le système de pompage de l’installation ou à d’autres finalités. Plus d’infos : sciencedirect.com. Que pensez-vous de cette invention ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .


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Source
pv-magazine.com

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