Ce nouveau système de dessalement à énergie solaire évite les accumulations de sel
Publié le 20 Novembre 2023Lien vers l'article original: ici
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| Crédits Jintong Gao & Zhenyuan Xu/MIT |
Ces dernières années, de nombreux systèmes de dessalement fonctionnant à l’énergie solaire ont vu le jour pour approvisionner les ménages en eau potable. Cependant, ces technologies présentent souvent un problème d’accumulation de sel entrainant une obstruction du système et une diminution de la production d’eau. ».
Dans une nouvelle étude, des chercheurs du MIT et de l’Université Jiao Tong de Shanghai ont travaillé sur un processus appelé « circulation thermohaline » pour résoudre le problème. Il s’agit d’un phénomène naturel qui fait que les différences de densité de l’eau entrainent l’apparition des courants océaniques profonds.
Bien qu’il s’agisse encore d’un prototype, les scientifiques pensent que le système pourra un jour approvisionner en eau potable une petite famille et répondre à ses besoins quotidiens.
Bien qu’il s’agisse encore d’un prototype, les scientifiques pensent que le système pourra un jour approvisionner en eau potable une petite famille et répondre à ses besoins quotidiens.
Le fonctionnement du système
Auparavant, un système similaire avait déjà été élaboré. Il était constitué de plusieurs couches appelées « stages » ou étages. Chaque étage était muni d’un évaporateur et d’un condensateur qui avaient pour fonction de séparer passivement le sel de l’eau en utilisant la lumière du Soleil. Le système pouvait faire évaporer efficacement l’eau mais ne pouvait pas empêcher l’accumulation de sel. Il finissait ainsi par être obstrué au bout de quelques jours.
La nouvelle version utilise la circulation thermohaline pour réduire l’accumulation de sel. Au lieu d’avoir plusieurs étages, elle n’en comporte qu’un seul en forme de boîte fine, et qui est surmontée d’un matériau sombre pouvant absorber la chaleur du Soleil. L’intérieur de la boîte est séparé en une partie supérieure et une partie inférieure. Au niveau de la partie supérieure, l’eau est réchauffée et évaporée par une couche d’évaporateur qui utilise la chaleur du Soleil. La section inférieure récolte la vapeur d’eau résultante qui est ensuite transformée en eau potable sans sel après avoir été refroidie par une couche de condensateur.
Grâce à l’inclinaison de la boîte et l’énergie thermique solaire, l’eau tourbillonne lorsqu’elle la traverse. Ainsi, l’eau est mise en contact avec la couche supérieure d’évaporation, et en même temps, le sel qu’elle contient est maintenu en circulation et ne peut se déposer pour boucher le système.
La nouvelle version utilise la circulation thermohaline pour réduire l’accumulation de sel. Au lieu d’avoir plusieurs étages, elle n’en comporte qu’un seul en forme de boîte fine, et qui est surmontée d’un matériau sombre pouvant absorber la chaleur du Soleil. L’intérieur de la boîte est séparé en une partie supérieure et une partie inférieure. Au niveau de la partie supérieure, l’eau est réchauffée et évaporée par une couche d’évaporateur qui utilise la chaleur du Soleil. La section inférieure récolte la vapeur d’eau résultante qui est ensuite transformée en eau potable sans sel après avoir été refroidie par une couche de condensateur.
Grâce à l’inclinaison de la boîte et l’énergie thermique solaire, l’eau tourbillonne lorsqu’elle la traverse. Ainsi, l’eau est mise en contact avec la couche supérieure d’évaporation, et en même temps, le sel qu’elle contient est maintenu en circulation et ne peut se déposer pour boucher le système.
Une technologie plus rentable
Selon les explications de Zhenyuan Xu, co-auteur de l’étude, dans la nature, l’exposition de l’eau de mer à l’air et à la lumière entraine son évaporation. Seul le sel reste lorsque l’eau quitte la surface, et plus la concentration en sel est élevée, plus l’eau devient dense. Cette eau plus lourde va s’écouler vers le bas. Les chercheurs ont donc reproduit ce phénomène pour se débarrasser du sel.
Les scientifiques ont déclaré qu’un système avec la taille d’une petite valise pourrait produire entre 4 à 6 litres d’eau par heure et que la technologie pourrait durer plusieurs années avant d’avoir besoin de pièces de rechange. Ils affirment également que par rapport au coût de production de l’eau du robinet aux Etats-Unis, le coût global de fonctionnement du nouveau système serait nettement moins cher.
« Cela pourrait permettre au dessalement solaire de résoudre des problèmes réels », a conclu Yang Zhong, co-auteur de l’étude.
Les scientifiques ont déclaré qu’un système avec la taille d’une petite valise pourrait produire entre 4 à 6 litres d’eau par heure et que la technologie pourrait durer plusieurs années avant d’avoir besoin de pièces de rechange. Ils affirment également que par rapport au coût de production de l’eau du robinet aux Etats-Unis, le coût global de fonctionnement du nouveau système serait nettement moins cher.
« Cela pourrait permettre au dessalement solaire de résoudre des problèmes réels », a conclu Yang Zhong, co-auteur de l’étude.
© Lydie RABE pour www.fredzone.org
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