Désalinisation d’eau de mer par électrochimie
Publié le 12 mai 2014 par
Par Alyssa Beaudoin et Karl St-Laurent (2014)
Désalinisation d’eau de mer par électrochimie
Un problème plus important qu’on ne le pense
Bien des régions du monde se situent dans une situation de stress hydrique, ce qui signifie qu’il y a un manque d’eau potable de qualité suffisante pour répondre aux besoins des humains et de l’environnement. Même si ces contrées sont entourées d’immenses réserves d’eau, cette eau n’est pas potable puisqu’elle est salée.
L’eau couvre 72% de la planète Terre. Le volume estimé d’eau sur la planète est de 1400 millions de milliards de mètres cubes. C’est considérable n’est-ce pas? Bien sûr, il y a un hic, près de 97,2% de cette eau provient des mers ou des océans, donc elle est salée. Il ne nous reste alors que 2.8% d’eau douce, qui peut être potable.
Selon l’ONU, un tiers de la population mondiale souffre de ce problème, le stress hydrique, elle estime que ce nombre doublera d’ici 10 ans. Plus de 1.5 millions d’enfants de moins de 5 ans sont emportés, chaque année par la diarrhée. Cette maladie est due à l’eau insalubre au manque d’hygiène. Plusieurs autres millions de bambin seront affectés d’un problème de santé ou d’un problème de développement.
Plusieurs solutions de désalinisation existent telles que la distillation, la compression de vapeur, l’électrodialyse ou l’osmose inverse (filtration à travers des membranes ultrafines), mais le problème est que ces méthodes sont très coûteuses et les régions victimes du stress hydrique sont majoritairement très pauvres. Les coûts élevés sont dus à la grande consomation d’énergie nécessaire (3 à 15 kWh/m3).
Nous voyons ici un schéma des régions salées de l’eau de la Terre.
La solution miracle?
C’est de ce problème que naît l’idée du prototype de puce à eau potable. Cette solution provient des chercheurs de l’Université du Texas, à Austin, et de l’Université de Marburg, en Allemagne.
La technique se nomme « désalinisation d’eau de mer par électrochimie ». La puce agit directement au niveau des atomes. L’eau salée passe dans un canal de 22 microns (un millionième de mètre) de large. Par la suite, chaque canal se divise en deux parties. Au point de séparation, un peu d’électricité est envoyée dans le canal principal, ce qui oxydera les ions de chlorure positifs pour les rendre neutres. Donc les ions positifs du deuxième canal se dirigeront vers le premier puisque celui-ci n’en a plus. Les ions négatifs du deuxième canal suivront donc les positifs. Tous les ions se retrouveront donc dans le premier canal et le deuxième sera partiellement dessalé.
Ce qui est génial avec cette nouvelle technique, c’est qu’elle est peu coûteuse. Comparée aux autres manières citées plus haut, celle-ci permet une utilisation universelle. La simplicité de son utilisation est exceptionnelle. La puce est facilement transportable, donc elle est à la portée de tous. De plus, quant au problème de haute consommation d’énergie des méthodes déjà existantes, la puce, elle, ne demanderait que l’équivalent de piles que nous pouvons retrouver sur le marché, d’où son prix moindre. On estime même que le petit appareil pourrait être alimenté par des panneaux photovoltaïques.
Ce merveilleux prototype a cependant ses inconvénients, pour le moment, il ne peut filtrer que 25 % du sel dans l’eau. Pour être réellement efficace, il doit filtrer au minimum 99%. Les scientifiques continuent de travailler sur le projet. Ils estiment que, dans un futur plus ou moins éloigné, ils arriveront à rendre la puce adéquate à la désalinisation presque complète de l’eau.
La puce est très petite pour le moment et servira de système individuel. Cependant, avec la vitesse d’évolution de la technologie, la puce pourrait,un jour être, utile a une ville complète. Qui sait?
Lorsque l’invention miraculeuse sera bien développée, nous pourrons aider, peut-être même sauver des vies. Ce prototype de puce électronique pour dessaler l’eau de mer, si nous réussissons à le développer convenablement, est le moins demandant en énergie, donc le moins coûteux. Si nous avions la solution aux problèmes du manque d’eau des pays pauvres de la planète sous la main?
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