Le changement climatique a toutes sortes d’effets secondaires qui vont au-delà de la simple hausse des températures : qu’il s’agisse de ses effets sur l’agriculture, les ressources en eau, le refroidissement ou les aires de répartition de la faune, lorsque nous parlons d’enrayer le changement climatique, nous parlons d’un projet énorme et multiforme. En d’autres termes, pour fournir des sources fiables d’eau, d’énergie et de nourriture dans un monde en mutation rapide, il faut tout simplement sortir des sentiers battus.
C’est pourquoi les scientifiques de l’Université des sciences et des technologies du roi Abdullah ont construit un “système solaire intégré” qui offre une source peu coûteuse d’énergie renouvelable, d’eau et de nourriture, permettant ainsi de sauver la vie des personnes vivant dans les régions arides et isolées du monde. Il s’agit d’un système tout-en-un remarquable qui résout de multiples problèmes – approvisionnement en eau, électricité et nourriture – faisant ainsi d’une pierre trois coups.
Ce système spécifique est appelé “système de coproduction eau-électricité-culture” ou “WEC2P”. En utilisant un hydrogel unique pour capter la chaleur résiduelle et condenser la vapeur d’eau afin d’irriguer les cultures, les chercheurs ont augmenté la production d’électricité des panneaux solaires de 10 % – un bond considérable si l’on considère que la plupart des panneaux solaires ne sont capables de convertir en électricité qu’environ 20 % de l’énergie solaire à laquelle ils sont exposés. En combinant l’irrigation, l’agriculture et l’énergie photovoltaïque, le concept est prometteur pour un type d’énergie solaire intégrative connu sous le nom d’agrophotovoltaïque.
Dans le climat aride de l’Arabie saoudite, l’équipe de recherche a testé un modèle de validation du concept avec des épinards pendant deux semaines l’été dernier. Même par temps exceptionnellement chaud, l’expérience a donné un taux de réussite de 95 %, 57 des 60 graines ayant germé et atteint une taille normale en utilisant seulement les 2 litres d’eau que le système a lui-même condensés.
“Notre objectif est de créer un système intégré d’énergie propre, d’eau et de production alimentaire, en particulier la partie de création d’eau dans notre conception, qui nous distingue des agrophotovoltaïques actuels”, a expliqué le Dr Peng Wang, chercheur sur le projet, dans un communiqué.
La preuve de concept ayant donné des résultats très prometteurs, avant de transformer le modèle en produit, l’équipe travaillera au développement d’un hydrogel plus absorbant, capable de générer des quantités d’eau encore plus importantes.
“S’assurer que chaque personne sur Terre a accès à une eau propre et à une énergie propre abordable fait partie des objectifs de développement durable fixés par les Nations unies”, poursuit Wang. “J’espère que notre conception pourra être un système décentralisé d’énergie et d’eau pour éclairer les maisons et arroser les cultures.”
Le photovoltaïque est largement un outil clé dans toute stratégie visant à éviter une crise climatique totale. Cependant, comme toute technologie en développement, le photovoltaïque s’accompagne de son propre lot de problèmes. Notoirement inefficace dans les climats chauds, le photovoltaïque est sévèrement limité dans le désert, l’un des rares environnements avec une exposition solaire diurne quasi constante et un potentiel d’énergie propre effectivement illimité.
Dans le même temps, le changement climatique entraîne des pénuries d’eau et la désertification, un processus dans lequel des environnements auparavant hospitaliers deviennent de véritables friches d’écosystèmes désertiques. Selon l’Organisation mondiale de la santé, plus de 2 millions de personnes vivent sans eau potable, 800 millions de personnes n’ont pas accès à l’électricité et 700 millions de personnes souffrent de la faim.
“Une fraction de la population mondiale n’a toujours pas accès à l’eau potable ou à l’énergie verte, et beaucoup d’entre eux vivent dans des zones rurales au climat aride ou semi-aride”, a déclaré Wang. “Notre conception permet de fabriquer de l’eau à partir de l’air en utilisant de l’énergie propre qui aurait été gaspillée et convient aux petites exploitations décentralisées dans des endroits reculés comme les déserts et les îles océaniques.”
