Faire face à la crise mondiale de l’eau
Chaque année, des centaines de milliards de gallons d’eau utilisable sont perdus dans l’atmosphère, souvent s’échappant des cheminées géantes qui sont devenues un symbole de l’excès énergétique de l’humanité.
Mais cet automne, le toit de la Central Utility Power Plant du Massachusetts Institute of Technology (MIT) abritera un nouvel outil innovant qui pourrait un jour contribuer à rendre les centrales électriques plus durable.
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Développé par une équipe d’ingénieurs du MIT, le système améliore la conception des « harpes à brouillard ». dispositifs qui agissent comme des filets pour capter la vapeur d’eau lorsque l’air les traverse. Dans une étude publiée la semaine dernière dans la revue Science Advances, les chercheurs montrent comment ce système pourrait permettre aux centrales électriques de fonctionner de manière plus durable et de lutter contre la pénurie d'eau en recyclant l'eau autrement gaspillée.
Les centrales électriques consomment une quantité considérable d’eau pour rester froides. Aux États-Unis, 39 % de toute l’eau douce extraite des lacs, des rivières et des réservoirs est réservée à cet effet.
« Les centrales électriques sont l’une des plus grandes consommatrices d’eau, principalement pour leurs besoins de refroidissement. » Maher Damak, doctorant en génie mécanique au MIT et co-auteur de l'article, a déclaré à Digital Trends. « La plupart des usines utilisent des tours de refroidissement qui font évaporer l'eau pour refroidir l'usine et perdent de grandes quantités de vapeur qui peuvent être vues comme un panache sortant de ces tours. Nous avons inventé une nouvelle méthode pour capturer efficacement de grandes quantités de cette eau douce afin de pouvoir la réutiliser.
La technologie inventée par Damak et ses collègues apporte des améliorations significatives à la conception des harpes antibrouillard, dispositifs en forme de filet en plastique ou en treillis métallique qui captent et collectent les gouttelettes d'eau lorsque l'air passe à travers. Mais les harpes antibrouillard ne collectent généralement qu’un à trois pour cent de la vapeur qui passe, car le flux d’air – et donc les molécules d’eau – ont tendance à contourner les fils et à travers les trous.
Lorsque les chercheurs du MIT ont détruit le maillage avec un faisceau de particules chargées électriquement en laboratoire, le maillage transformé en une sorte d'aimant, attirant la vapeur vers les fils et provoquant la formation de gouttelettes plus abondance. Les gouttelettes coulaient ensuite sur le maillage et se collectaient dans une casserole en dessous. Les chercheurs estiment qu’une fois leur système installé, les centrales électriques pourraient capter 20 à 30 % de l’eau perdue par leurs tours de refroidissement.
"Le produit sera adapté aux tours de refroidissement existantes dans les centrales électriques", a déclaré Damak. « Il s’agira d’un maillage en forme de dôme placé au sommet des tours de refroidissement, juste au-dessus des électrodes de charge. L’eau des panaches des tours de refroidissement s’accumulera sur le maillage et s’égouttera vers la périphérie, où elle pourra être collectée et renvoyée vers le cycle de refroidissement de la centrale électrique ou vers d’autres utilisations.
Cette eau recyclée peut ensuite être utilisée pour refroidir la centrale électrique, acheminée vers des régions pauvres en eau ou offrir des substituts aux systèmes de dessalement.
À l’avenir, les chercheurs testeront si leur technologie fonctionne à grande échelle. Ils créent une version à grande échelle qui sera installée à la Central Utility Power Plant du MIT, qui fournit une grande partie de l’électricité du campus et prévoit d’en installer à d’autres endroits via leur démarrer, Refroidissement infini.
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