Imaginez, vous pouvez extraire l'eau de l'air sans être connecté à un réseau électrique. Cela semble incroyable, surtout si cela fonctionne là où l'air est très sec, comme dans les déserts et les steppes du monde. Un tel dispositif a en effet été développé et le meilleur à ce sujet est qu'il n'utilise quasiment aucune pièce mécanique ou électronique complexe et fonctionne exclusivement à partir de la lumière directe du soleil (pas de cellules solaires).
Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont utilisé une structure connue sous le nom de structure métallique organique (MOF) pour collecter l'eau directement de l'air (à des niveaux d'humidité aussi bas que 20%). Ce niveau d'humidité se trouve généralement dans les régions les plus sèches du monde. Le prototype était capable d'extraire 2,8 litres d'eau par jour à une humidité de l'air de 20 à 30%.
Structure MOF: Les boules jaunes représentent les vides dans la structure qui collectent l'eau. Source: UC Berkeley / Berkeley Lab
Les MOF sont des structures en treillis composées de composés organiques et de particules métalliques et sont populaires depuis leur invention il y a environ 20 ans. En fonction de la structure MOF et des matières premières, certaines molécules peuvent être déposées de manière très fiable dans les pores de cette structure. Ceux-ci peuvent être des gaz de l'hydrogène au méthane. Leur densité de stockage par unité de volume est plus élevée que si les gaz étaient comprimés dans de grandes cuves creuses. Depuis leur invention à l'Université de Californie à Berkeley, plus de 20 000 mandats MOF différents ont été développés. Le MOF utilisé pour ce collecteur d'eau est constitué de zirconium et d'acide adipique, qui lient la vapeur d'eau.
Sur la première photo, vous pouvez voir la construction du collecteur d'eau. À l'intérieur, il y a environ 1 kg de cristaux MOF pressés entre la couche absorbant la lumière supérieure et la plaque de condensateur inférieure. Lorsque l'air ambiant traverse le MOF poreux, les molécules d'eau se fixent sur les surfaces intérieures. La lumière du soleil qui pénètre par une fenêtre translucide située en haut de l'appareil chauffe le MOF et déplace l'eau liée vers le condenseur, qui est à température ambiante, à travers le caloduc et le radiateur sous l'appareil. La vapeur se condense et l'eau s'écoule dans le collecteur. Le principe est à la fois simple et efficace. Si ces propriétés peuvent être stabilisées, il s'agit d'une véritable avancée dans l'utilisation intelligente de l'énergie solaire sans cellules solaires photovoltaïques.
Auteur de la traduction Sergey Smyshlyaev