La membrane en nanofibre filtre 99,9 % du sel en quelques minutes

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L'Organisation mondiale de la santé estime que plus de 785 millions de personnes n'ont pas accès à une source d'eau potable. Même si 71 % de la surface de la Terre est recouverte d'eau de mer, nous ne pouvons pas boire cette eau. Des scientifiques du monde entier ont travaillé pour trouver des moyens efficaces de dessaler l'eau de mer à moindre coût. Maintenant, une équipe de scientifiques coréens a peut-être trouvé un moyen de le faire en quelques minutes.

L'eau douce, nécessaire à la plupart des activités humaines, ne représente que 2,5 % de l'eau totale disponible sur la planète. Les conditions climatiques changeantes entraînent des changements dans les précipitations et l'assèchement des rivières, incitant les pays à déclarer des pénuries d'eau pour la première fois de leur histoire. Il n'est guère surprenant que le dessalement de l'eau de mer soit le moyen le plus simple de résoudre ce problème. Mais ces processus ont leurs propres limites. L'une de ces limitations est le mouillage de la membrane.

Lors de l'utilisation de membranes pour filtrer l'eau de mer, la membrane doit rester sèche pendant de longues périodes. Si la membrane devient humide, le processus de filtration devient inefficace et laisse passer de grandes quantités de sel à travers la membrane. Pour les opérations de longue durée, un mouillage progressif de la membrane a été observé régulièrement, qui peut être résolu en changeant la membrane.

Le chercheur Yunchul Woo et son équipe de l'Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT) ont maintenant mis au point une membrane moins sensible au mouillage et stable à long terme.

La membrane est constituée de nanofibres qui ont été fabriquées dans une structure hiérarchique tridimensionnelle. Ceci a été réalisé en utilisant un type de nanotechnologie appelée électrofilage. Grâce à cette technologie, les chercheurs ont pu fabriquer une membrane hautement hydrophobe, c'est-à-dire hydrofuge.

La nature hydrophobe de la membrane est utile car elle est conçue pour ne pas laisser passer les molécules d'eau. Au lieu de cela, une différence de température est appliquée sur les deux côtés de la membrane qui provoque l'évaporation de l'eau d'une extrémité en vapeur d'eau. La membrane laisse passer la vapeur d'eau, qui se condense ensuite sur le côté le plus froid. Appelée distillation membranaire, il s'agit d'une méthode de dessalement couramment utilisée à l'aide de membranes. Étant donné que les particules de sel ne sont pas converties à l'état gazeux, elles sont laissées d'un côté de la membrane, donnant de l'eau hautement purifiée de l'autre côté.

Les chercheurs coréens ont également utilisé de l'aérogel de silice dans leur processus de fabrication de membrane, ce qui a encore amélioré le flux de vapeur d'eau à travers la membrane, offrant un accès plus rapide à l'eau dessalée. L'équipe a testé sa technologie pour un fonctionnement continu pendant 30 jours et a constaté que la membrane continuait à filtrer 99,9 % de sel sans aucun problème de mouillage.

L'étude de recherche a été publiée dans le Journal of Membrane Science.