Une technologie révolutionnaire de dessalement solaire convertit la lumière du soleil en eau douce sans alimentation externe
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Une équipe de recherche de l'UNIST (Université nationale de science et de technologie d'Ulsan) en Corée du Sud a dévoilé une nouvelle technologie de dessalement solaire qui exploite efficacement la lumière du soleil pour évaporer l'eau de mer et produire de l'eau potable, sans aucun apport d'électricité. Ce système avancé résout des problèmes courants, comme l'accumulation de sel, qui peut altérer les performances à long terme, offrant ainsi une solution prometteuse aux régions du monde où l'eau est rare.
Dirigée par le professeur Ji-Hyun Jang de l'École de génie énergétique et chimique, l'équipe a présenté un dispositif conçu pour empêcher l'accumulation de sel à sa surface, garantissant ainsi une durabilité à long terme et un fonctionnement fiable - des considérations clés pour le déploiement dans les pays en développement confrontés à des pénuries d'eau.
Le cœur de cet évaporateur solaire présente une structure en papier caractéristique en forme de L inversé. Grâce à ses propriétés d'absorption d'eau, semblables à celles du papier tournesol, l'eau de mer s'évapore naturellement le long de la colonne de papier. Arrivée au sommet, l'eau rencontre un matériau photothermique chauffé qui la transforme rapidement en vapeur sous l'effet de la lumière solaire. Le matériau utilisé, La₀.₇Sr₀.₃MnO₃ (LSMO), un semi-conducteur à base de pérovskite, présente un rendement thermique élevé, permettant des taux d'évaporation 8 à 10 fois supérieurs à ceux des méthodes conventionnelles.
Grâce à sa géométrie unique en L inversé, les ions sel sont dirigés vers les bords de l'appareil, où ils cristallisent sous forme de dépôts solides. Ce mécanisme intégré de rejet du sel prévient non seulement l'encrassement, mais facilite également sa collecte et sa réutilisation, préservant ainsi la propreté de la surface photothermique et des performances optimales au fil du temps.
Figure 1. Illustration schématique de l'ensemble évaporateur en forme de L inversé à rejet de sel et photographie du dispositif à l'échelle du laboratoire.
Le système atteint un taux d'évaporation impressionnant de 3,40 kg m⁻² h⁻¹ (environ 3,4 litres), dépassant largement les 0,3 à 0,4 kg/m²/h habituels observés sous la lumière naturelle du soleil. Les tests de durabilité ont également démontré un fonctionnement stable pendant deux semaines dans des solutions salines hautement concentrées à 20 % de salinité, dépassant ainsi la salinité de l'eau de mer normale.
L'auteur principal, le Dr Saurav Chaule, a expliqué : « L'évaporateur en forme de L inversé offre une approche durable de la production d'eau douce et a des applications potentielles dans la récupération des ressources respectueuses de l'environnement, comme la récolte du sel. »
Le professeur Jang a souligné : « En intégrant une conception structurelle innovante à un matériau photothermique à base de pérovskite, nous avons développé un dispositif économique et sans électricité, capable de produire 3,4 kg d'eau douce par heure. Cette avancée apporte une solution pratique et évolutive à la crise mondiale de la pénurie d'eau. »
Cette recherche a été sélectionnée comme article de couverture de la revue Advanced Energy Materials et publiée en ligne le 17 juillet 2025. Soutenue par le projet ERC du Centre de recherche en ingénierie pour les microplastiques par le biais du processus de convergence de l'ingénierie biochimique et d'autres sources de financement, l'étude marque une étape importante vers une technologie de dessalement durable et à faible coût.