Une nouvelle membrane avancée peut filtrer les eaux usées ou l’eau de mer pour en faire de l’eau potable, tout en produisant de l’électricité.

Dans le cadre d’une approche très inattendue des énergies renouvelables, des chercheurs coréens ont mis au point une membrane avancée peu coûteuse et facile à fabriquer qui produit de l’électricité en transformant les eaux usées, l’eau de mer ou les eaux souterraines en eau potable.

Une équipe de l’Institut coréen des sciences et technologies (KIST) et de l’université Myongji, tous deux situés à Séoul, a publié un nouvel article décrivant une « membrane de production d’électricité et de purification pour le recyclage de l’eau ».

L’équipe affirme qu’elle peut rejeter plus de 95 % des contaminants dont la taille est inférieure à un cent millionième de mètre, y compris les particules de métaux lourds et les microplastiques que l’on trouve aujourd’hui en quantités inquiétantes dans l’eau de pluie, de l’Antarctique au plateau tibétain, et qui la rendent impropre à la consommation. Le système semble fonctionner indépendamment de l’acidité de la source d’eau, puisqu’il donne de bons résultats sur une plage de pH allant de 1 à 10.

À gauche : une cellule expérimentale artisanale avec une pompe d’alimentation en eau. À droite : vue latérale de la cellule, montrant la membrane en sandwich au milieu.

La membrane est un sandwich à deux couches, la couche supérieure étant un polymère conducteur et la couche inférieure un filtre poreux. Lorsque l’eau contaminée est versée sur la couche supérieure, elle se déplace latéralement à travers la membrane, créant un flux croisé d’ions qui peut être récolté sous forme de courant électrique à l’aide d’électrodes situées à chaque extrémité de la membrane.

Bien que l’étude affirme que la membrane a montré des « performances élevées en matière de production d’énergie » lors des essais expérimentaux, le prototype de laboratoire est petit et les chiffres correspondants en matière de puissance le sont également. Le résumé de l’étude fait état d’une puissance maximale de seulement 16,44 microwatts et d’un maximum de 15,16 millijoules d’énergie générée sur une période de temps non spécifiée. Et la production d’énergie est continue : 10 microlitres d’eau ont suffi à produire de l’électricité pendant plus de trois heures.

L’équipe travaille à présent sur des recherches complémentaires afin d’adapter ses travaux à la taille de l’usine, un communiqué de presse affirmant que « la membrane pouvant être fabriquée à l’aide d’un simple processus d’impression sans restriction de taille, elle a un fort potentiel de commercialisation en raison de ses faibles coûts de fabrication et de son temps de traitement ».

Il faut féliciter l’équipe graphique du KIST pour cette image sauvage.

L’auteur principal, Ji-Soo Sang, estime que ce matériau pourrait devenir une source d’énergie renouvelable de nouvelle génération. « En tant que nouvelle technologie capable de résoudre le problème de la pénurie d’eau et de produire simultanément de l’énergie respectueuse de l’environnement, il a également de grandes possibilités d’application dans le système de gestion de la qualité de l’eau et dans le système d’alimentation électrique d’urgence.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202209076

https://eng.kist.re.kr/eng/newscenter/latest-research-news.do?mode=view&articleNo=8918