La pénurie d'eau est un problème de plus en plus répandu. D’ici 2025, 230 millions de personnes souffriront de pénurie d’eau et jusqu’à 460 millions d’Africains seront touchés par le stress hydrique.
Comme vous le savez, l’eau couvre 70 % de la planète. Le sucré, cependant, est rare. C’est pourquoi un procédé de dessalement est parfois nécessaire pour traiter l’eau salée. Environ la moitié de l’eau fournie à l’usine de dessalement est transformée en eau potable.
La dessalement c'est une technique connue pour produire de l'eau potable, mais les procédés traditionnels sont inefficaces et énergivores.
Comment résoudre le problème?
Si vous avez déjà utilisé une poêle antiadhésive recouverte de téflon, vous avez probablement vu des aliments humides glisser facilement. Le Téflon est un composé fluoré hautement hydrophobe et hydrofuge : il peut également être utilisé pour recouvrir les canalisations, permettant à l'eau de s'écouler plus facilement.
Yoshimitsu Itō du Département de chimie et de biotechnologie de l'Université de Tokyo et ses collègues ont été intrigués par ce comportement. En conséquence, ils ont commencé à étudier le comportement des conduits recouverts de fluor à différentes échelles (et nanométriques).
« Nous voulions savoir si les nanocanaux fluorés sont capables de filtrer sélectivement des produits chimiques particuliers, en particulier l'eau et les sels. Après quelques simulations informatiques avancées, nous avons décidé qu'il valait la peine de créer un échantillon de travail », explique Ito.
Une membrane révolutionnaire
Il existe aujourd’hui deux manières principales de dessaler l’eau. La première consiste à utiliser la chaleur pour évaporer l’eau salée et la condenser sous forme d’eau pure. L’autre consiste à utiliser la pression pour forcer l’eau salée à pénétrer dans une membrane qui bloque le sel. Comme mentionné précédemment, les deux méthodes nécessitent beaucoup d’énergie.
Dans l'étude d'Ito et ses collègues (que je vous mets en lien ici) les résultats suggèrent que les nanotubes de fluor nécessitent très peu d'énergie et présentent d'autres avantages.
Les chercheurs ont créé des membranes filtrantes de test en produisant chimiquement des anneaux nanoscopiques de fluor de différentes tailles. Ils sont allés jusqu'à tester des anneaux mesurant 1 à 2 nanomètres (la largeur d'un cheveu humain est de 100.000 XNUMX nanomètres) et à évaluer leur efficacité.
Eau salée purifiée ultra rapide
"C'était excitant de voir les résultats. Nos canaux de test sont une énorme amélioration par rapport aux filtres traditionnels. Et ils sont des milliers de fois (jusqu'à 2400 fois) plus rapides que les appareils industriels typiques."
Sur le plan économique, cependant, nous n'en sommes pas encore là.
Les prochaines étapes ? Être capable de transférer cette production à l'échelle nanométrique à des dimensions plus grandes. Dans quelques années, dit Ito, on pourrait avoir des membranes filtrantes d'un diamètre d'environ 1 mètre.
Et pas seulement pour l'eau salée : une telle méthode pourrait également fonctionner pour filtrer (et réduire) les émissions de dioxyde de carbone et autres déchets industriels.
