L’air contient de l’humidité jusque dans les régions désertiques. Pour la récupérer, des scientifiques ont développé des matériaux absorbants capables de retenir cette eau. Une piste intéressante pour les populations qui manquent de ressources en eau et n’ont pas non plus accès à la mer pour le dessalement.
Quelques vibrations pour accélérer les choses
Seulement voilà : un matériau doué pour capturer l’eau ne la relâche pas facilement. Les dispositifs utilisant la chaleur solaire doivent généralement la faire s’évaporer, puis la condenser pour la recueillir. Selon les systèmes, l’attente peut durer des dizaines de minutes, des heures, voire des jours.
Au MIT, une équipe a testé une autre approche : faire vibrer le matériau pour en extraire des gouttelettes. Les travaux, présentés dans Nature Communications, décrivent un appareil comportant un anneau plat en céramique. Il vibre lorsqu’on lui applique une tension électrique. Autour, un second anneau équipé de minuscules buses laisse passer l’eau vers des récipients de collecte.
Ces vibrations sont des ultrasons, des ondes acoustiques dont la fréquence dépasse 20 kilohertz, inaudibles pour l’être humain. Selon les chercheurs, elles permettent de rompre les interactions faibles qui retiennent l’eau dans le matériau. Plus besoin d’attendre son évaporation sous l’effet du soleil. L’idée est née de la rencontre entre des matériaux capables de capter l’humidité et des ultrasons pour des dispositifs médicaux portables. Cette combinaison peut donc accélérer la récupération de l’eau.
L’équipe a testé son dispositif sur de petits échantillons d’un matériau absorbant. Après un séjour dans une enceinte à différents niveaux d’humidité, les échantillons saturés ont été placés sur l’appareil. Résultat : quelques minutes ont suffi à les assécher. D’après les calculs des chercheurs, l’extraction est 45 fois plus efficace qu’avec la chaleur solaire pour ce même matériau. Ce chiffre concerne toutefois l’extraction, pas les performances d’une installation complète.
L’appareil demande de l’électricité. Les chercheurs envisagent une petite cellule solaire et un déclenchement automatique lorsque le matériau a absorbé suffisamment d’eau. Une fois vidé, celui-ci pourrait reprendre la collecte.
L’intérêt serait de pouvoir enchaîner plusieurs collectes dans la journée. Avec un système solaire classique, il faut généralement attendre la nuit pour absorber l’humidité, puis la journée est consacrée à l’extraction. Une récupération plus rapide permettrait de remettre le matériau au travail plus souvent, et donc potentiellement d’obtenir davantage d’eau avec le même équipement.
Les chercheurs imaginent un équipement domestique dont le matériau absorbant et le dispositif vibrant auraient chacun la taille d’une fenêtre. On en reste cependant aux petits échantillons : aucun volume quotidien n’est annoncé pour un tel appareil. Pour tenir cette promesse, il faudra aussi que le matériau absorbe l’humidité assez rapidement entre deux passages aux ultrasons.