Dans ce qui pourrait constituer une étape majeure vers la résolution du problème de la pénurie d’eau douce, des scientifiques ont mis au point un dispositif qui filtre l’eau salée mille fois plus vite que les dispositifs conventionnels. À l’échelle industrielle, l’eau de mer est rendue potable grâce au processus de dessalement. Ce processus consiste à éliminer le sel pour produire de l’eau douce qui est ensuite traitée dans des usines et utilisée pour la boisson ou l’irrigation. Dans une étude récente, des scientifiques ont conçu une nouvelle méthode pour purifier l’eau salée de manière plus rapide et plus efficace.
Des scientifiques, dans une étude récente publiée dans Science, ont conçu une nouvelle méthode pour purifier l’eau salée de manière plus rapide et plus efficace. Ils ont ingénieusement utilisé des nanostructures à base de fluor et ont réussi à séparer le sel de l’eau.
Le professeur associé Yoshimitsu Itoh du département de chimie et de biotechnologie de l’Université de Tokyo et ses collègues ont commencé par explorer le potentiel des canalisations ou canaux de fluor à l’échelle nanométrique.
“Nous étions curieux de voir à quel point un nanocanal fluoré pourrait être efficace pour filtrer sélectivement différents composés, en particulier l’eau et le sel. Et, après avoir effectué quelques simulations informatiques complexes, nous avons décidé que cela valait la peine de consacrer du temps et des efforts à la création d’un échantillon fonctionnel”, a déclaré Itoh.
Les chercheurs ont fabriqué chimiquement des anneaux fluorés nanoscopiques, les ont empilés et implantés dans une couche lipidique autrement impénétrable, et ont créé des membranes de filtration test. Cette structure était similaire aux molécules organiques présentes dans les parois cellulaires.
Plusieurs échantillons de test ont été élaborés avec des nanoréseaux d’une taille allant de 1 à 2 nanomètres. Itoh a ensuite examiné la présence d’ions de chlore de part et d’autre de la membrane, qui est un composant majeur du sel en plus du sodium.
Selon M. Itoh, ils ont constaté que l’échantillon d’essai plus petit fonctionnait puisqu’il rejetait avec succès les molécules de sel entrantes. “C’était passionnant de voir les résultats de première main”, a déclaré Itoh. Il a également noté que les plus grands échantillons fonctionnaient mieux que d’autres méthodes de dessalement, notamment les filtres à nanotubes de carbone.
Non seulement les filtres à base de fluor purifient l’eau, mais, selon M. Itoh, ils ont accompli cette tâche plusieurs milliers de fois plus rapidement que les dispositifs industriels. Même les dispositifs de dessalement à base de nanotubes de carbone étaient 2 400 fois plus lents que ceux à base de fluor, a-t-il ajouté. En outre, la nouvelle méthode nécessite moins d’énergie pour fonctionner et est facile à utiliser.
Cependant, Itoh a souligné que la synthèse du matériau utilisé dans l’échantillon était elle-même très énergivore. Il espère pouvoir travailler sur cet aspect lors des prochaines recherches et réduire le coût global de fonctionnement du dispositif.
