Les chercheurs ont identifié des matériaux hautement absorbants capables d'extraire des quantités record d'eau potable à partir de rien, et les nouveaux tests qu'ils effectuent pourraient conduire au développement de technologies pour fournir de l'eau potable aux zones arides de la planète.
Les scientifiques ont identifié des matériaux hautement absorbants capables d'extraire des quantités record d'eau potable de l'air. Le dispositif ouvre la voie à des technologies capables de faire face aux urgences hydriques dans les zones les plus sèches de la planète.
Pour les pays en développement, le manque de accès à l'eau potable représente l'une des plus grandes menaces pour l'environnement et la santé.
Aux nombreux projets menés ces dernières années pour assurer l'approvisionnement en eau des pays les plus pauvres du monde, s'ajoute aujourd'hui celui des scientifiques de l'Applied Physics Laboratory (APL) de Laurel, dans le Maryland.
Des chercheurs ont identifié des matériaux hautement absorbants capables de extraire des quantités record d'eau potable à partir de rien et les nouveaux tests qu'ils réalisent pourraient conduire au développement de technologies pour fournir de l'eau potable dans les zones arides de la planète.
L'équipe de chercheurs, dirigée par Zhiyong Xia, Matthew Logan et Spencer Langevin, a décrit ses travaux dans Scientific Reports, expliquant comment ils ont réussi à exploiter structures organométalliques (MOF) pour absorber l'eau de l'environnement.
I cristaux de ces composés se comportent en fait comme éponges et ils sont capables de capter, de stocker et de libérer des quantités importantes de substances, y compris de l'eau.
Potentiellement, si un seul gramme de cristaux était placé dans un terrain de football inondé, le matériau serait capable d'absorber toute l'eau présente sur l'ensemble du terrain.
Caractéristiques certainement intéressantes, qui avaient déjà été étudiées dans le passé. Cependant, les travaux antérieurs n'avaient pas conduit au développement d'une méthode permettant produire de l'eau efficacement.
« Les premières expériences avaient montré que le concept pouvait fonctionner. Mais le problème était la capacité. D'autres équipes de recherche ont pu produire jusqu'à environ 1,3 litres d'eau par jour par kilogramme de substance dans des conditions arides - assez pour une personne.
Une meilleure compréhension des propriétés de la structure qui contrôlent l'absorption et la libération est nécessaire pour créer un dispositif de collecte d'eau optimal », a commenté Xia dans un communiqué.
©Johns Hopkins APL
Avec cette nouvelle recherche, il a été réalisé un bien meilleur résultat, testant différents types de cristaux et découvrant, pour certains d'entre eux, une capacité d'absorption presque sept fois supérieure.
Les chercheurs ont étudié une gamme de MOF, étudiant les mécanismes qui régissent leur cinétique de séquestration de l'eau et calculant la quantité d'eau qu'ils peuvent absorber.
Ils ont ensuite exploré l'impact de la température, de l'humidité et d'autres caractéristiques environnementales sur le processus d'adsorption et de libération pour trouver le conditions optimales.
« Nous avons identifié un MOF capable de produire 8,66 litres d'eau par jour et par kilogramme dans des conditions idéales, une découverte extraordinaire.
Cela nous aidera à approfondir notre compréhension de ces matériaux et à guider la découverte de méthodes de collecte d'eau de nouvelle génération », a expliqué Xia.
Xia et son équipe explorent actuellement d'autres MOF aux propriétés différentes pour évaluer leurs performances dans des environnements particulièrement secs et déterminer les configurations de MOF qui permettent une absorption optimale.
APL a également développé des méthodes dans le passé pour éliminer les métaux lourds et les substances toxiques de l'eau et grâce aux efforts et à la coopération des chercheurs, le laboratoire obtient d'excellents résultats afin de offrir de l'eau potable pour les personnes qui n'y ont pas accès aujourd'hui.
« Nous sommes impatients de sauver la planète, une goutte à la fois », a déclaré Ally Bissing-Gibson, chef du programme des sciences biologiques et chimiques de l'APL.
Sources de référence : Nature, rapports scientifiques / Université Johns Hopkins
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