Un purificateur d'eau record en papier pourrait apporter de l'eau propre dans les zones désespérées

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Un purificateur d'eau record en papier pourrait apporter de l'eau propre dans les zones désespérées

Par Good News Network - 8 mai 2018

Le papier et l'eau ne semblent pas être la combinaison la plus idéale pour réussir, mais ces scientifiques ont réussi à faire du papier un purificateur d'eau incroyablement efficace.

L'idée d'utiliser l'énergie du soleil pour évaporer et purifier l'eau est ancienne. Le philosophe grec Aristote aurait décrit un tel processus il y a plus de 2000 ans. Maintenant, les chercheurs font entrer cette technologie dans l'ère moderne, en l'utilisant pour désinfecter l'eau à ce qu'ils signalent être des taux record.

En drapant du papier noir trempé dans du carbone dans une forme triangulaire et en l'utilisant pour absorber et vaporiser de l'eau, ils ont développé une méthode d'utilisation de la lumière du soleil pour générer de l'eau propre avec une efficacité presque parfaite.

`` Notre technique est capable de produire de l'eau potable à un rythme plus rapide que celui théoriquement calculé sous la lumière naturelle du soleil '', explique le chercheur principal Qiaoqiang Gan, professeur agrégé de génie électrique à l'Université de la Buffalo School of Engineering and Applied Sciences.

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Comme l'explique Gan, «Habituellement, lorsque l'énergie solaire est utilisée pour évaporer l'eau, une partie de l'énergie est gaspillée car la chaleur est perdue dans l'environnement. Cela rend le processus moins de 100% efficace. Notre système a un moyen de capter la chaleur du milieu environnant, ce qui nous permet d'atteindre une efficacité presque parfaite.

La technologie à faible coût pourrait fournir de l'eau potable dans les régions où les ressources sont rares ou lorsque des catastrophes naturelles ont frappé.

Gan et d'autres collègues ont lancé une startup, Sunny Clean Water, pour apporter l'invention aux personnes qui en ont besoin. Avec le soutien du programme de recherche sur l'innovation des petites entreprises de la National Science Foundation, la société intègre le nouveau système d'évaporation dans un prototype de distillateur solaire, un purificateur d'eau solaire.

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«Lorsque vous parlez à des responsables gouvernementaux ou à des organisations à but non lucratif travaillant dans des zones sinistrées, ils veulent savoir:« Quelle quantité d'eau pouvez-vous produire chaque jour? Nous avons une stratégie pour augmenter les performances quotidiennes », explique Song. «Avec un alambic solaire de la taille d'un mini-réfrigérateur, nous estimons que nous pouvons générer 10 à 20 litres d'eau propre chaque jour.»

La technique présente de nombreux avantages. C'est simple, et la source d'énergie - le soleil - est disponible un peu partout. Mais malheureusement, même les derniers modèles d'alambics solaires sont quelque peu inefficaces pour vaporiser l'eau.

L'équipe de Gan a relevé ce défi à travers une astuce intéressante et contre-intuitive: ils ont augmenté l'efficacité de leur système d'évaporation en le refroidissant.

Un élément central de leur technologie est une feuille de papier trempé dans du carbone qui est pliée en forme de V à l'envers, comme le toit d'un nichoir. Les bords inférieurs du papier pendent dans une mare d'eau, absorbant le fluide comme une serviette. Dans le même temps, le revêtement de carbone absorbe l'énergie solaire et la transforme en chaleur pour l'évaporation.

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Comme l'explique Gan, la géométrie inclinée du papier le maintient au frais en affaiblissant l'intensité de la lumière du soleil l'illuminant. (Une surface plane serait directement touchée par les rayons du soleil.) Parce que la plupart du papier enduit de carbone reste à la température ambiante, il peut attirer la chaleur de la zone environnante, compensant la perte régulière d'énergie solaire qui se produit pendant la vaporisation. processus.

En utilisant cette configuration, les chercheurs ont évaporé l'équivalent de 2,2 litres d'eau par heure pour chaque mètre carré de surface éclairée par le soleil ordinaire, plus élevé que la limite supérieure théorique de 1,68 litre, selon la nouvelle étude. L'équipe a effectué ses tests en laboratoire, à l'aide d'un simulateur solaire pour générer de la lumière à l'intensité d'un soleil ordinaire.

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«La plupart des groupes travaillant sur les technologies d'évaporation solaire tentent de développer des matériaux avancés, tels que les nanomatériaux métalliques plasmoniques et à base de carbone», explique Gan. «Nous nous sommes concentrés sur l'utilisation de matériaux à très faible coût et nous avons pu atteindre des performances record.

«Surtout, c'est le seul exemple que je connaisse où l'efficacité thermique du processus d'évaporation solaire est de 100 pour cent lorsque l'on considère l'apport d'énergie solaire. En développant une technique où la vapeur est inférieure à la température ambiante, nous créons de nouvelles possibilités de recherche pour explorer des alternatives à la génération de vapeur à haute température.

Les progrès sont décrits dans une étude publiée dans la revue Sciences avancées.

(Source: Université de Buffalo)

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Good News Network Nick 9 mai 2018 à 4h20

Ce purificateur d'eau semble très prometteur.