Une équipe de chercheurs annonce un tournant majeur dans la recherche pour le dessalement de l’eau en annonçant l’invention d’une membrane d’oxyde de graphène qui pourrait tamiser le sel de l’eau de mer plus rapidement, plus facilement et à moindre coût.
Le problème de l’eau potable sur Terre est un enjeu majeur pour les décennies à venir. Dans de nombreuses régions du monde, les sources d’eau douce sont en effet inexistantes ou deviennent insuffisantes au regard de la croissance démographique ou de la production industrielle beaucoup trop gourmande. Rappelons que d’ici 2025, près de 15 % de la population mondiale devrait faire face à pénurie d’eau douce et beaucoup pays ne seront pas en mesure de se payer des usines de dessalement à grande échelle. Transformer l’eau de mer en eau potable est une solution, mais elle est très coûteuse que ce soit économiquement et surtout énergétiquement. Et si nous nous tournions vers le graphène, ce matériau miracle, comme c’est de plus en plus le cas aujourd’hui ?
Dans une étude récente publiée dans la revue Nature Nanotechnology, une équipe de chercheurs annonce un tournant majeur dans la recherche pour le dessalement de l’eau en annonçant l’invention et l’utilisation d’une membrane d’oxyde de graphène qui tamise le sel de l’eau de mer. À ce stade, la technique n’est encore expérimentée qu’en laboratoire, mais pourrait nous permettre un jour de transformer rapidement et facilement l’une de nos ressources les plus abondantes, l’eau de mer, en l’une de nos sources les plus vitales : l’eau potable.
Les membranes d’oxyde de graphène ont longtemps été considérées comme des candidates prometteuses pour la filtration et le dessalement, mais bien que de nombreuses équipes aient développé des membranes qui pourraient tamiser de grandes particules, se débarrasser du sel nécessite des tamis encore plus petits, trop petits pour nos techniques actuelles. En effet, lorsque les membranes d’oxyde de graphène sont immergées dans l’eau, elles gonflent, ce qui permet aux particules de sel de circuler à travers les pores engorgés.
L’équipe de chercheurs, dirigée par Rahul Nair de l’Université de Manchester, au Royaume-Uni, a pu surmonter ce problème en tapissant de la résine époxy de part et d’autre de la membrane. Celle-ci ne pouvant plus gonfler, les chercheurs ont alors pu contrôler la taille des pores, laissant des trous assez petits pour pouvoir filtrer tous les sels communs de l’eau de mer.
Pour simplifier, souvenons-nous que lorsque les sels courants sont dissous dans l’eau, ils forment une « coquille » de molécules d’eau autour d’eux. Grâce à cette nouvelle technique, les molécules d’eau peuvent passer, se filtrer individuellement, mais le chlorure de sodium (le sel) ne le peut pas, puisque la taille de l’enveloppe d’eau autour du sel est plus grande que la taille du canal. Sans cette enveloppe, le sel ne passe pas.
Il existe déjà plusieurs grandes usines de dessalement à travers le monde qui utilisent des membranes à base de polymères pour filtrer le sel, mais le processus est encore largement inefficace et très coûteux. Trouver un moyen de le rendre plus rapide, moins cher et plus facile est un objectif majeur pour les chercheurs et l’avenir de notre planète en dépend. Les membranes d’oxyde de graphène pourraient répondre à cet objectif.
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