Une équipe de recherche commune du Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST), dirigé par le Dr Kyung-guen Song du KIST Water Cycle Research Center et le Dr Won-jun Choi du KIST Center for Opto-Electronic Materials and Devices, a annoncé qu’il avait utilisé la chaleur solaire, une source d’énergie renouvelable, pour développer une technologie de distillation membranaire hautement efficace qui peut produire de l’eau potable à partir d’eau de mer ou d’eaux usées.

La distillation membranaire est une technologie de dessalement qui transforme l’eau de mer en eau potable. Dans ce processus, la vapeur d’eau est évaporée de l’eau de mer par l’énergie thermique et passée à travers une * membrane hydrophobe, qui sépare la vapeur d’eau de l’eau de mer. La vapeur d’eau se condense alors pour produire de l’eau potable. Par rapport aux méthodes de dessalement thermique existantes, la distillation par membrane peut être effectuée à basse température, ce qui signifie qu’elle nécessite moins d’énergie et, par conséquent, elle retient l’attention en tant que technologie de dessalement de nouvelle génération. La technologie de distillation membranaire à énergie solaire, en particulier, a retenu beaucoup d’attention, car elle utilise la chaleur solaire, une forme d’énergie renouvelable, comme source de chaleur, contribuant ainsi à prévenir le réchauffement climatique en réduisant l’utilisation de combustibles fossiles.

* Membrane hydrophobe: membrane de séparation utilisée pour la distillation en raison de sa faible affinité avec l’eau, ne laissant passer que la vapeur d’eau

La partie la plus importante de la distillation membranaire solaire est l’absorbeur solaire, qui est utilisé pour recueillir la lumière solaire et chauffer l’eau. Les absorbeurs solaires précédemment commercialisés ont une faible performance d’absorption solaire et ne peuvent être utilisés que dans certaines zones avec les conditions de rayonnement solaire appropriées. Une autre faiblesse des systèmes préexistants est que leur absorbeur solaire doit être de très grande taille afin d’absorber correctement la quantité nécessaire de rayonnement solaire.

L’équipe de recherche du KIST a appliqué un nouvel absorbeur solaire utilisant du titane (Ti) et du fluorure de magnésium (MgF2) pour développer une technologie de distillation membranaire à haute efficacité solaire qui peut augmenter de manière exponentielle la production d’eau.

L’absorbeur solaire nouvellement développé absorbe plus de 85% de l’énergie solaire avec une longueur d’onde de 0,3 à 2,5 μm, qui est le spectre principal de l’énergie solaire, tout en étant capable de chauffer l’eau à des températures de plus de 80 ° C. De plus, lorsque l’absorbeur a été appliqué à une distillation membranaire solaire, il était possible de produire 4,78 L / m2 d’eau potable sur une période de 10 heures par temps clair en septembre. Cela démontre un très haut niveau de performance et un volume de production de plus du double de celui des absorbeurs solaires précédemment commercialisés.

** Sur la base de l’ensoleillement global moyen annuel de Séoul (3,23 kWh / m2 / jour): Un absorbeur de chaleur solaire existant d’une superficie de 1 m2, a produit 2,14 L d’eau / Un absorbeur de chaleur solaire de la même zone, nouvellement développé par le KIST a produit 4,49 L d’eau au cours de la même période.

Le nouvel absorbeur solaire utilise un film multicouche composé de métal de titane (Ti) et de fluorure de magnésium (MgF2) qui peut être simplement fabriqué à l’aide d’un évaporateur à faisceau électrique. Étant donné que le nouvel absorbeur solaire a d’excellentes performances d’absorption solaire, il est possible de l’appliquer non seulement à la distillation par membrane solaire, mais également aux chaudières solaires et autres appareils.

La technologie de distillation par membrane solaire que l’équipe de recherche a développée à l’aide du nouvel absorbeur solaire utilise l’énergie solaire comme source de chaleur. En tant que telle, la technologie peut être utilisée pour fournir de l’eau potable dans des zones isolées sans infrastructure énergétique telles que les pays sous-développés, les zones insulaires et les zones reculées en manque d’eau potable. Cette technologie devrait également être utilisée par l’armée pour fournir de l’eau potable aux soldats stationnés à l’étranger ou aux postes de l’armée sur le terrain.

« Cette étude combine les technologies des matériaux avec les technologies de traitement de l’eau et est significative en ce qu’elle est un cas réussi de recherche intégrée qui a abouti à des réalisations révolutionnaires », a déclaré le Dr Kyung-guen Song du KIST. « Nous prévoyons de continuer à développer des technologies de traitement de l’eau qui appliquent des technologies de matériaux de pointe grâce à une recherche intégrée continue. »

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La recherche, soutenue par le Ministère des Terres, des Infrastructures et des Transports (MOLIT), a été menée dans le cadre du projet de recherche sur la promotion des terres, des infrastructures et des technologies des transports. L’étude a été publiée dans le dernier numéro de la revue internationale sur les ressources en eau, Dessalement (JCR top 1,648%).

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