De l'eau propre à partir du brouillard

On le fait déjà au Pérou, en Bolivie et au Chili, mais aussi au Maroc et à Oman : Dans les régions isolées et brumeuses, les habitants installent des filets sur lesquels les gouttelettes de brouillard se déposent, ruissellent le long des mailles et peuvent être recueillies. Jusqu'à plusieurs centaines de litres d'eau pour boire, cuisiner, se laver peuvent ainsi être obtenus en une journée avec un collecteur de brouillard de quelques mètres carrés seulement. Dans les régions où il y a beaucoup de brouillard mais peu d'eau de source ou de pluie, c'est une bénédiction.

La pollution de l'air pose toutefois problème, car les polluants s'accumulent aussi dans les gouttes de brouillard. Dans de nombreuses grandes villes du monde, l'air est si pollué que l'eau extraite du brouillard n'y serait pas assez propre pour être utilisée sans traitement pour la boisson ou la cuisine.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont développé une méthode qui permet non seulement de collecter l'eau du brouillard, mais aussi de la purifier. Ils ont utilisé à cet effet un treillis à mailles serrées en fil métallique et l'ont revêtu d'un mélange de polymères et de dioxyde de titane. Les polymères ont été choisis de manière à ce que les gouttes d'eau se déposent de manière optimale sur le treillis et s'écoulent ensuite le plus rapidement possible dans un récipient collecteur afin de ne pas être à nouveau emportées par le vent. Le dioxyde de titane agit comme un catalyseur chimique. Il décompose de nombreuses molécules organiques polluantes contenues dans les gouttes et les rend ainsi inoffensives.

"En combinant la collecte du brouillard avec le traitement de l'eau, nous pouvons également l'utiliser dans les régions où l'air est pollué, par exemple dans les agglomérations densément peuplées", explique Ritwick Ghosh. Il est scientifique à l'Institut Max Planck pour la recherche sur les polymères à Mayence et a mené ce projet de recherche lors d'un séjour prolongé à l'ETH Zurich dans le groupe de Thomas Schutzius. Schutzius a entre-temps accepté un poste de professeur à l'Université de Californie à Berkeley.

Mémoire photocatalytique

Une fois installée, cette technologie n'a guère besoin d'entretien et ne requiert aucune autre énergie que celle du soleil. Le dioxyde de titane doit être régulièrement exposé aux rayons UV du soleil pour se régénérer. Toutefois, le catalyseur est peu exigeant : une demi-heure de soleil suffit pour rester actif pendant 24 heures. Cela est d? à une propriété du dioxyde de titane appelée mémoire photocatalytique. Si la substance est activée par la lumière UV, elle reste catalytiquement active pendant une période prolongée, même dans l'obscurité. Ici, cela s'avère être un coup de chance. Car là où il y a beaucoup de brouillard, le soleil ne brille souvent pas très longtemps.

Les chercheurs ont testé le capteur de brouillard en laboratoire ainsi que dans une petite installation pilote à Zurich. Ils ont ainsi pu collecter 8 pour cent du brouillard créé artificiellement et dégrader 94 pour cent des composés organiques qu'ils avaient ajoutés au brouillard. Parmi les polluants testés figuraient de très fines gouttelettes de diesel ainsi que le bisphénol A, un produit chimique perturbateur endocrinien.

Les tours de refroidissement, une autre application

Outre la production d'eau potable, cette technologie peut également être utilisée pour récupérer l'eau des tours de refroidissement. "Dans les tours de refroidissement, de la vapeur s'échappe dans l'atmosphère. Aux ?tats-Unis, où je vis, nous utilisons beaucoup d'eau douce pour refroidir les centrales électriques", explique Schutzius. "Il serait judicieux de capter une partie de cette eau avant qu'elle ne s'échappe et de s'assurer qu'elle est exempte de polluants si l'on souhaite la réintroduire dans l'environnement".

Dans ses recherches antérieures, Ritwick Ghosh s'est intéressé de près à la récupération de l'eau des tours de refroidissement. Il souhaite maintenant développer cette technologie et chercher des applications commercialisables. Il souhaite ainsi exploiter davantage le brouillard et la vapeur, une source d'eau jusqu'ici peu utilisée, et contribuer ainsi à résoudre la pénurie d'eau.