Un distillateur solaire record purifie l'eau grâce à une géométrie intelligente et du papier

Université de Buffalo

Il n’y a rien de nouveau dans l’idée d’utiliser l’énergie du soleil pour s’évaporer et ainsi purifier l'eau. En fait, l’idée a été décrite par le philosophe grec Aristote il y a plus de 2 000 ans. Mais des chercheurs de l’École d’ingénierie et de sciences appliquées de l’Université de Buffalo ont trouvé un moyen d’améliorer ce concept et de désinfecter l’eau à des rythmes qui semblent être des records. Ce faisant, ils pourraient contribuer à résoudre l’un des problèmes les plus importants au monde: le manque persistant d’accès à l’eau potable pour un grand nombre de personnes dans le monde.

Dirigé par un professeur agrégé de génie électrique Qiaoqiang Gan, les chercheurs ont développé un appareil pratique et peu coûteux qui utilise du papier noir trempé dans du carbone pour créer un alambic solaire. L'alambic fonctionne en utilisant une bande de ce papier trempé dans du carbone – en forme de V à l'envers – qui est suspendue dans l'eau pour l'absorber. Lorsqu’elle est chauffée par la lumière du soleil, elle favorise l’évaporation, même si l’angle spécifique de la bande fait qu’elle n’est pas frappée directement par les rayons du soleil. La géométrie inclinée du papier lui permet ainsi de rester en dessous de la température ambiante, ce qui lui permet d'absorber la chaleur de son environnement. Le résultat est un cycle d’évaporation plus efficace et une plus grande quantité de vapeur d’eau collectée. Avec un alambic solaire de la taille d’un mini-réfrigérateur, les chercheurs estiment pouvoir générer 10 à 20 litres d’eau propre chaque jour.

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« Ces dernières années, un intérêt considérable s'est développé pour l'utilisation de la lumière solaire pour la production de vapeur sans électricité. en raison de son potentiel pour remédier aux limitations de la disponibilité de l’eau douce dans le monde », a déclaré Gan à Digital. Les tendances. « Cependant, lorsque les systèmes fonctionnent à des températures plus élevées, les pertes par conduction, convection et rayonnement sont inévitables et limitent l’efficacité globale atteignable. Dans ce nouveau rapport, nous avons développé une approche opposée, utilisant l’énergie solaire pour générer de la vapeur froide en dessous de la température ambiante.

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Pour commercialiser le produit, l'équipe a lancé une startup appelée Eau propre et ensoleillée. L’entreprise espère créer un purificateur d’eau alimenté par le soleil sur la base de cette nouvelle recherche.

« Nous travaillons [actuellement] avec deux ONG pour effectuer des tests sur le terrain dans des zones reculées et touchées par des catastrophes naturelles: une à Porto Rico, une autre aux Philippines », a déclaré Gan. « Porto Rico a été détruite à cause d’une tempête [a major] en 2017. L'ONG des Philippines vise à aider les habitants des villages reculés qui n'ont pas accès à l'électricité ni aux services de purification de l'eau. Je suis en route pour l'Argentine pour discuter de leurs besoins locaux.

Un document décrivant le travail a été récemment publié dans la revue Advanced Science.

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