Les chercheurs du Technion en Israël ont développé un nouveau système autonome qui produit de l’eau à partir de l’air, adapté aux zones désertiques. Le système LDS-AMH permettra l’approvisionnement continu en eau de petites collectivités isolées, sans avoir besoin de transporter l’eau sur de longues distances.
Cette nouvelle technologie se déroule en deux étapes : séparer la vapeur d’eau de l’air en la déshydratant grâce à une solution saline hautement concentrée qui absorbe la vapeur d’eau ; puis on la sépare de la solution sous une pression négative. Selon le Pr Broday : « L’un des avantages du LDS-AMH est son efficacité énergétique. Notre technologie fait de l’eau une ressource abordable, car elle permet de produire de l’eau partout dans le monde, indépendamment des sources existantes. Notre prototype fonctionne et nous espérons le commercialiser dans un proche avenir.«
Dr Ilan Katz
Israël Science Info a demandé au chercheur Ilan Katz du Technion de préciser les mérites comparés de cette nouvelle technologie face à la solution israélienne WaterGen : « Le refroidissement direct (DC) AMH de WaterGen présente deux inconvénients majeurs : une consommation d’énergie élevée pour refroidir toute la masse d’air (environ 100 fois la masse de la vapeur d’eau même lorsque l’humidité ambiante est élevée) et la forte dépendance de la production d’eau aux conditions atmosphériques. En particulier, lorsque l’humidité relative est inférieure à 50%, l’efficacité énergétique du procédé DC-AMH est très réduite.
Notre système de liquide déshydratant offre une alternative innovante pour résoudre ces inconvénients. Il extraie l’humidité de l’air plus efficacement que le processus de refroidissement. Le système LDS-AMH peut absorber une quantité (presque) illimitée d’humidité ambiante. Il relâche ensuite l’eau absorbée dans une chambre séparée maintenue à des conditions favorables pour régénérer le liquide déshydratant et libérer l’humidité sous forme de vapeur. Cette dernière est refroidie jusqu’à condensation. L’énergie n’est donc requise que pour refroidir la vapeur d’eau et la condenser, plutôt que pour l’interaction sensible du liquide refroidissant avec l’air.
Un autre avantage est que la collecte d’humidité à l’aide de notre solution déshydratante peut fournir de l’eau potable potable sans contaminants biologiques, chimiques ou physiques en suspension dans l’air. Au niveau secondaire du processus, le déshydratant hyper-salin sert également d’agent physique et biologique, de barrière active entre l’air capté et l’eau produite. Alors que dans le système de refroidissement direct, toutes les contaminations sont transmises à l’eau condensée, une filtration de l’air et une purification de l’eau sont donc nécessaires ».
Dr David Broday
Le Pr Broday souligne : « la principale différence est que WaterGen refroidit l’air pour condenser un faible pourcentage de vapeur d’eau alors que nous ne refroidissons que la vapeur d’eau en la retirant d’abord de l’air ambiant. Par conséquent, nous économisons de l’énergie ».
Un stress hydrique en 2025
Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), environ la moitié de la population mondiale souffrira de pénuries d’eau potable dès 2025. Par conséquent, l’accès à l’eau potable, l’un des 17 objectifs de développement durable fixés par l’ONU en 2015, a motivé le développement au Technion de ce système de production d’eau autonome et portatif qui peut fournir de l’eau potable aux communautés situées loin des sources d’eau.
Dr Eran Friedler
Pour le Pr Friedler, « les technologies existantes refroidissent tout l’air qui entre dans le système et condensent la vapeur d’eau, comme un climatiseur. Par conséquent, ces systèmes représentent un gaspillage d’énergie car ils refroidissent tout l’air alors que la vapeur d’eau ne représente environ que 3% de la masse d’air, même lorsque l’humidité relative est de 100%. »
Pas de compétition avec la désalinisation
« Nous ne sommes pas en compétition avec la désalinisation« , ajoute le Pr Brodai. « Israël est un pays développé situé sur un littoral qui peut fournir toute la consommation d’eau par les systèmes de dessalement. Cela est dû en partie au fait qu’il s’agit d’un pays relativement petit avec une large majorité de ses habitants vivant le long de la côte, de sorte qu’aucun transport d’eau dessalée à longue distance n’est nécessaire. Cependant, habiter loin de la mer coûtera cher et nécessitera un long pipeline de transport. Ce sont les avantages de la nouvelle technologie que nous avons développée ».
Liron Houber
Les créateurs de cette nouvelle technologie sont le Pr David Broday et le Pr Eran Friedler, chercheurs au Département de génie civil et environnemental de la Faculté de génie civil et environnemental, et à l’Institut de recherche sur l’eau Stephen et Nancy Grand Technion, et Ilan Katz ingénieur en chef du système économie d’énergie. Cette technologie du Technion Technology Transfer – T3 innovante a été brevetée et des contacts ont été établis avec l’industrie pour le développement et la commercialisation.
Dr Khaled Gommed
Ben Gido, diplômé de la Faculté de génie civil et environnemental, a participé au développement du système, le Dr Khaled Gommed (arabe israélien) du Laboratoire d’énergie de la Faculté de génie mécanique, le Dr Yigal Evron de la Faculté de génie mécanique (dirigé par le Dr Khalid et le professeur émérite Gershon Grossman) pour le génie civil et environnemental.
Esther Amar pour Israël Science Info avec la participation de Célia Kagan, étudiante ingénieur à l’ESME Sudria (campus Paris)