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Un dispositif capable d'extraire de l'eau à partir de l'air
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Un dispositif capable d'extraire de l'eau à partir de l'air

L’un des plus grands défis futurs sera de trouver un moyen de surmonter la pénurie de l’eau. La planète se réchauffe, et bien que l’eau de mer y soit présente en grande quantité, ce n’est pas le cas de l’eau potable.

Actuellement, de nombreuses recherches se focalisent sur le dessalement de l’eau de mer mais une équipe de scientifiques a mis au point une autre solution : un appareil aspirant et extrayant de l’eau fraîche de l’air, même dans des endroits où l’humidité est de 20% seulement. Pour que l’appareil puisse fonctionner, il suffit de la lumière du soleil.

Cela peut sembler trop beau pour être vrai, mais jusqu’à présent l’appareil a fait ses preuves. Appelé « solar-powered harvester » (soit moissonneuse à énergie-solaire, en français), l’instrument a été créé par des équipes du MIT et de l’Université de Californie à Berkeley, en utilisant un type spécial de matériau, connu sous le nom de réseau métal-organique (metal-organic framework ou MOF).

Actuellement, l’appareil est dans sa phase de prototype et n’a été testé que dans des situations très limitées. Mais jusqu’à présent, les résultats sont prometteurs et ont été publiés dans la revue Science. « Il s’agit d’une percée majeure dans le défi de longue date, qui est de récolter de l’eau dans de l’air à basse humidité », explique l’un des chercheurs, Omar Yaghi, de l’Université de Californie à Berkeley. « Il n’existe pas d’autres moyens de le faire actuellement, sauf en utilisant de l’énergie supplémentaire. Votre déshumidificateur électrique à la maison « produit » une eau très coûteuse », ajoute-t-il.

Il faut savoir que deux tiers de la population mondiale connaît actuellement une pénurie d’eau propre, et que les scientifiques estiment qu’environ 135’000 km3 d’eau peut être trouvée dans l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau, à travers le monde entier, dans l’air qui nous entoure.

Jusqu’à présent, le prototype de l’appareil a été testé dans des conditions allant de 20 à 30% d’humidité dans l’air, et ce dernier a pu retirer 2,8 litres d’eau, sur une période de 12 heures et en utilisant 1 kilogramme de MOF. « Une vision pour l’avenir est d’avoir de l’eau hors réseau, où vous disposez d’un appareil à la maison fonctionnant à l’énergie solaire, qui pourra fournir de l’eau satisfaisant les besoins du ménage », explique Yaghi. « Pour moi, cela sera possible grâce à cette expérience. J’appelle cela la production d’eau personnalisée », ajoute-t-il.

Yaghi a déjà travaillé sur le premier MOF il y a plus de 20 ans. Contrairement aux feuilles de métal ordinaires, les MOF possèdent des structures où des métaux tels que le magnésium ou l’aluminium sont combinés avec des molécules organiques dans un arrangement qui créé des structures rigides et poreuses, idéales pour stocker des gaz ou des liquides. Depuis, plus de 20’000 types de MOF ont été réalisés par des chercheurs à travers le monde, et sont utilisés pour capturer du CO2 et stocker efficacement certains éléments, comme l’hydrogène ou le méthane.

Le MOF utilisé dans le solar-powered harvester a été synthétisé en 2014 et contient un mélange de zirconium et d’acide adipique qui lie la vapeur d’eau. L’équipe du MIT a ensuite pris des cristaux minuscules du MOF et les a comprimés entre un absorbeur solaire et une plaque de condensateur. Puis, le tout a été placé dans une chambre exposée à l’air extérieur.

Au fur et à mesure que l’air ambiant se diffuse à travers les cristaux du MOF, les molécules d’eau s’attachent aux surfaces intérieures. Les études de diffraction aux rayons X du système, ont démontré que les molécules de vapeur d’eau se rassemblent souvent en groupes de huit et qu’elles forment des « cubes ». Puis, la lumière du soleil réchauffe le MOF, ce qui pousse l’eau vers le condensateur (qui est à la même température que l’air extérieur). Cette vapeur se condense comme de l’eau liquide, et s’extrait en s’égouttant dans un collecteur pour fournir de l’eau propre et potable.

« Ce dispositif offre une nouvelle façon de récolter de l’eau à partir de l’air, qui ne nécessite pas une humidité relativement élevée et qui est bien plus efficace en énergie que d’autres technologies existantes », explique Evelyn Wang, du MIT. L’équipe a admis qu’il existe de nombreuses possibilités pour améliorer le dispositif, afin de le rendre encore plus efficace. L’appareil peut également être ajusté afin de fonctionner de manière optimale à des niveaux d’humidité plus élevés, ou plus faibles.

 Il ne s’agit pas seulement d’un appareil passif collectant de l’eau; nous avons posé les bases expérimentales et théoriques pour pouvoir visualiser d’autres MOF, dont des milliers pourraient être réalisés, afin de trouver des matériaux encore meilleurs », explique Yaghi. « Il y a beaucoup de potentiel pour augmenter la quantité d’eau récoltée. Pour que l’eau puisse couler tout le temps, nous pourrions concevoir un système qui absorbe l’humidité pendant la nuit et la traite pendant la journée », a-t-il ajouté.

« Nous voulions démontrer que si vous étiez quelque part dans le désert, vous pourriez survivre grâce à cet appareil. Une personne a besoin d’au moins une bouteille d’eau par jour. C’est ce que nous pourrions collecter en moins d’une heure avec ce système », a-t-il conclu.


Source : Trust My Science
Crédit : MIT

Un dispositif capable d'extraire de l'eau à partir de l'air Actualités

Un dispositif capable d'extraire de l'eau à partir de l'air

L’un des plus grands défis futurs sera de trouver un moyen de surmonter la pénurie de l’eau. La planète se réchauffe, et bien que l’eau de mer y soit présente en grande quantité, ce n’est pas le cas de l’eau potable.

Actuellement, de nombreuses recherches se focalisent sur le dessalement de l’eau de mer mais une équipe de scientifiques a mis au point une autre solution : un appareil aspirant et extrayant de l’eau fraîche de l’air, même dans des endroits où l’humidité est de 20% seulement. Pour que l’appareil puisse fonctionner, il suffit de la lumière du soleil.

Cela peut sembler trop beau pour être vrai, mais jusqu’à présent l’appareil a fait ses preuves. Appelé « solar-powered harvester » (soit moissonneuse à énergie-solaire, en français), l’instrument a été créé par des équipes du MIT et de l’Université de Californie à Berkeley, en utilisant un type spécial de matériau, connu sous le nom de réseau métal-organique (metal-organic framework ou MOF).

Actuellement, l’appareil est dans sa phase de prototype et n’a été testé que dans des situations très limitées. Mais jusqu’à présent, les résultats sont prometteurs et ont été publiés dans la revue Science. « Il s’agit d’une percée majeure dans le défi de longue date, qui est de récolter de l’eau dans de l’air à basse humidité », explique l’un des chercheurs, Omar Yaghi, de l’Université de Californie à Berkeley. « Il n’existe pas d’autres moyens de le faire actuellement, sauf en utilisant de l’énergie supplémentaire. Votre déshumidificateur électrique à la maison « produit » une eau très coûteuse », ajoute-t-il.

Il faut savoir que deux tiers de la population mondiale connaît actuellement une pénurie d’eau propre, et que les scientifiques estiment qu’environ 135’000 km3 d’eau peut être trouvée dans l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau, à travers le monde entier, dans l’air qui nous entoure.

Jusqu’à présent, le prototype de l’appareil a été testé dans des conditions allant de 20 à 30% d’humidité dans l’air, et ce dernier a pu retirer 2,8 litres d’eau, sur une période de 12 heures et en utilisant 1 kilogramme de MOF. « Une vision pour l’avenir est d’avoir de l’eau hors réseau, où vous disposez d’un appareil à la maison fonctionnant à l’énergie solaire, qui pourra fournir de l’eau satisfaisant les besoins du ménage », explique Yaghi. « Pour moi, cela sera possible grâce à cette expérience. J’appelle cela la production d’eau personnalisée », ajoute-t-il.

Yaghi a déjà travaillé sur le premier MOF il y a plus de 20 ans. Contrairement aux feuilles de métal ordinaires, les MOF possèdent des structures où des métaux tels que le magnésium ou l’aluminium sont combinés avec des molécules organiques dans un arrangement qui créé des structures rigides et poreuses, idéales pour stocker des gaz ou des liquides. Depuis, plus de 20’000 types de MOF ont été réalisés par des chercheurs à travers le monde, et sont utilisés pour capturer du CO2 et stocker efficacement certains éléments, comme l’hydrogène ou le méthane.

Le MOF utilisé dans le solar-powered harvester a été synthétisé en 2014 et contient un mélange de zirconium et d’acide adipique qui lie la vapeur d’eau. L’équipe du MIT a ensuite pris des cristaux minuscules du MOF et les a comprimés entre un absorbeur solaire et une plaque de condensateur. Puis, le tout a été placé dans une chambre exposée à l’air extérieur.

Au fur et à mesure que l’air ambiant se diffuse à travers les cristaux du MOF, les molécules d’eau s’attachent aux surfaces intérieures. Les études de diffraction aux rayons X du système, ont démontré que les molécules de vapeur d’eau se rassemblent souvent en groupes de huit et qu’elles forment des « cubes ». Puis, la lumière du soleil réchauffe le MOF, ce qui pousse l’eau vers le condensateur (qui est à la même température que l’air extérieur). Cette vapeur se condense comme de l’eau liquide, et s’extrait en s’égouttant dans un collecteur pour fournir de l’eau propre et potable.

« Ce dispositif offre une nouvelle façon de récolter de l’eau à partir de l’air, qui ne nécessite pas une humidité relativement élevée et qui est bien plus efficace en énergie que d’autres technologies existantes », explique Evelyn Wang, du MIT. L’équipe a admis qu’il existe de nombreuses possibilités pour améliorer le dispositif, afin de le rendre encore plus efficace. L’appareil peut également être ajusté afin de fonctionner de manière optimale à des niveaux d’humidité plus élevés, ou plus faibles.

 Il ne s’agit pas seulement d’un appareil passif collectant de l’eau; nous avons posé les bases expérimentales et théoriques pour pouvoir visualiser d’autres MOF, dont des milliers pourraient être réalisés, afin de trouver des matériaux encore meilleurs », explique Yaghi. « Il y a beaucoup de potentiel pour augmenter la quantité d’eau récoltée. Pour que l’eau puisse couler tout le temps, nous pourrions concevoir un système qui absorbe l’humidité pendant la nuit et la traite pendant la journée », a-t-il ajouté.

« Nous voulions démontrer que si vous étiez quelque part dans le désert, vous pourriez survivre grâce à cet appareil. Une personne a besoin d’au moins une bouteille d’eau par jour. C’est ce que nous pourrions collecter en moins d’une heure avec ce système », a-t-il conclu.


Source : Trust My Science
Crédit : MIT

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

13 - Bouches du Rhône

Du 7 au 15 janvier 2021

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


21 - Côte d'Or

Du 3 juillet au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"AU COEUR DES SAISONS"

Et si on prenait le temps de regarder passer les saisons, de vivre à leur rythme, de redécouvrir le plaisir d'observer la Nature et ses changements.
Cette nouvelle exposition, conçue et réalisée par le Jardin des sciences et Biodiversité, vous plonge « Au coeur des saisons », de façon ludique et accessible à tous les publics, en famille comme entre amis…

Jardin des sciences & biodiversité
Jardin de l’Arquebuse
14 rue Jehan de Marville & 1 avenue Albert 1er
21000 DIJON
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


34 - Hérault

Du 26 septembre au 28 février 2021

EXPOSITION
"DERNIERS IMPRESSIONNISTES"

Des paysages maritimes de la Bretagne aux plaisirs des plages de la Belle Époque, des paysages urbains ou champêtres aux portraits virtuoses, partez sur les pas des peintres intimistes ayant tous respiré le parfum de l’impressionnisme.
Riche de 70 peintures et d’une trentaine de dessins ou lithographies, l’exposition qui fait étape à Lodève est la première en France à rendre à ce courant l’importance qui lui revient.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


45 - Loiret

Les 4 juillet et 22 août

VISITES
"ART DES JARDINS"

Art de vivre et Nouvelles Renaissances en Val-de-Loire.
L’Arboretum des Grandes Bruyères, « Jardin Remarquable » vous présentant pas moins de 5 types de jardins, vous invite à découvrir leur histoire et leurs spécificités.
Visite guidée à 15h. Inscription obligatoire, nombre de participants limité.

Arboretum des Grandes Bruyères
45450 Ingrannes
02 38 57 28 24
www.arboretumdesgrandesbruyeres.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Jusqu'au 15 novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


59 - Nord

Jusqu'au 29 août 2021

EXPOSITION
"MON DODO"

A quoi sert de dormir ? Que se passe-t-il quand je dors ? Pourquoi je rêve ? Telles sont les questions que peuvent se poser les enfants lorsqu’ils vont se coucher pour la sieste ou pour la nuit.
Au travers des expériences et des approches diverses, l’exposition invite les 2-7 ans à découvrir leurs besoins en quantité et qualité de sommeil tout en abordant les notions de cycle et le rôle du sommeil dans leur développement.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


67 - Bas-Rhin

A partir du 4 juillet

ESCAPE GAME LIGNE MAGINOT

Participez à une partie d'escape game et découvrez la Ligne Maginot comme si vous y étiez soldat!
Dans l'antre de la forteresse sont cachés les indices qui vous permettront de sauver l'équipage de l’asphyxie... Attention, vous n'avez que 40 minutes !
Equipes de 2 à 6 joueurs. A partir de 10 ans accompagnés de leurs parents.

Forteresse de la Ligne Maginot
Route D65 direction Pfaffenbronn
67510 Lembach
03 88 94 48 62 / 03 88 94 43 16
www.lignemaginot.fr


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


88 - Vosges

Du 6 juillet au 30 août

ANIMATIONS SCIENCES
PLANÉTARIUM EPINAL

Qui n'a jamais rêvé de faire décoller une fusée (en papier) ? Ce sera possible cet été ! L'atelier "réveillez vos sens", quant à lui, sera parfait pour les enfants à partir de 3 ans. Nous proposons également des soirées d'observation du ciel du soir, une initiation à la paléontologie, la découverte des petites bêtes qui peuplent la mare du Planétarium et bien d'autre choses encore !

Planétarium Epinal
Rue Dom Pothier
88000 Epinal
03 29 35 08 02
www.planetarium-epinal.com

Lieux:

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