Utilisant l'énergie solaire, l'appareil de l'université de Cambridge peut fonctionner dans n'importe quelle étendue d'eau libre sans électricité.
Le dispositif flottant est testé sur la rivière Cam, à Cambridge. Photo : Virgil Andrei
S'inspirant de la photosynthèse, une équipe de l'Université de Cambridge a mis au point un dispositif solaire capable de produire simultanément de l'hydrogène et de purifier de l'eau à partir d'eau de mer ou d'eau polluée, rapporte New Atlas le 14 novembre. Fonctionnant en pleine mer et sans source d'énergie externe, ce dispositif peut être installé dans des zones reculées ou aux ressources limitées. Ces travaux de recherche ont été publiés dans la revue Nature Water.
La photocatalyse de l'eau convertit directement la lumière du soleil en hydrogène, mais nécessite généralement de l'eau purifiée, des terrains pour la construction de l'usine et la valorisation de la chaleur résiduelle. Le dispositif photocatalytique mis au point par l'équipe de Cambridge peut utiliser n'importe quelle eau non traitée, ce qui en fait une solution plus durable.
Ils ont placé le matériau photocatalytique, qui absorbe les ultraviolets, sur une maille de carbone nanostructurée absorbant les infrarouges. Cette maille produit de la vapeur d'eau que le matériau photocatalytique utilise pour fabriquer de l'hydrogène. La maille de carbone poreuse, conçue pour être hydrophobe, permet au matériau photocatalytique de flotter et de se séparer de l'eau, empêchant ainsi les polluants d'affecter son fonctionnement. De plus, cette structure permet au dispositif de capter l'énergie solaire plus efficacement.
L'équipe a utilisé une couche d'absorbeurs de lumière ultraviolette sur le dispositif flottant pour produire de l'hydrogène par électrolyse de l'eau. La lumière restante du spectre solaire a été transmise à la base du dispositif, provoquant l'évaporation de l'eau. Ce processus imite la transpiration, phénomène par lequel l'eau circule dans une plante et s'évapore de ses feuilles, tiges et fleurs.
Les scientifiques ont testé le dispositif dans diverses sources d'eau, notamment la rivière Cam, au centre de Cambridge, et des eaux usées turbides issues de l'industrie papetière. Dans de l'eau de mer artificielle, le dispositif a conservé 80 % de ses performances initiales après 154 heures. L'équipe a expliqué que, grâce à la séparation du matériau photocatalytique des contaminants présents dans l'eau et à son maintien relativement sec, le dispositif conserve une grande stabilité en fonctionnement.
Jeu Thao (selon le Nouvel Atlas )
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