fr.wedoany.com Rapport : L'équipe du professeur Sanghyun Jeong, du département de génie civil et environnemental de l'Université nationale de Pusan (Pusan National University) en Corée du Sud, a développé une membrane hydrogel multifonctionnelle pour le dessalement solaire de l'eau de mer, capable de séparer simultanément l'huile et de produire de l'eau douce. Les expériences montrent que cette membrane élimine plus de 99,99 % de l'huile de l'eau de mer contaminée, avec un taux d'évaporation solaire atteignant 1,29 kilogramme d'eau par mètre carré et par heure, soit environ trois fois celui des membranes monocouches traditionnelles. Les résultats ont été publiés en ligne le 1er juin 2026 et paraîtront dans le volume 636 de la revue Desalination (publié le 15 octobre 2026).
Avec la croissance de la population mondiale et l'expansion industrielle, de nombreux pays d'Afrique, du Moyen-Orient et d'Asie du Sud-Est sont confrontés à une crise de pénurie d'eau douce. En purifiant l'eau de mer par évaporation solaire, le dessalement solaire peut fournir une source d'eau douce efficace dans les régions déficitaires. Cependant, l'eau de mer réelle ne contient pas uniquement du sel : les eaux côtières près des ports et des zones industrielles sont souvent contaminées par des hydrocarbures, qui peuvent obstruer les membranes spéciales utilisées dans les systèmes de dessalement. Bien que de nombreuses plateformes expérimentales de dessalement aient déjà démontré des résultats prometteurs, la plupart ont été testées en laboratoire avec de la saumure propre, et leurs performances face à l'eau de mer réelle restent incertaines.
Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche a intégré la séparation de l'huile et le dessalement sur une seule plateforme membranaire, plutôt que de les traiter comme deux processus distincts. Cette membrane adopte une structure Janus, avec deux faces aux propriétés différentes : la face hydrophile, composée d'un hydrogel de chitosane et d'alcool polyvinylique, laisse passer l'eau tout en repoussant les gouttelettes d'huile ; la face hydrophobe, quant à elle, intègre des nanoparticules d'oxyde de cuivre enveloppées dans des coques de carbone dans une couche de nanofibres, chargée d'absorber la lumière solaire, de la convertir en chaleur et de piloter l'évaporation de l'eau à la surface de la membrane. Chaque couche est dédiée à une tâche spécifique, l'élimination de l'huile et la génération de chaleur n'interférant pas l'une avec l'autre, contrairement aux conceptions monocouches où ces interférences sont fréquentes.
Cette membrane maintient des performances stables avec différentes tailles de gouttelettes d'huile et dans des conditions d'utilisation répétée. Le professeur Jeong a indiqué que l'intégration de la séparation des polluants et de la production d'eau douce sur une seule plateforme membranaire, utilisant l'énergie solaire renouvelable, présente un potentiel pour réduire la consommation d'énergie, la complexité opérationnelle et la production de déchets secondaires, contribuant ainsi à un traitement de l'eau et à une production d'eau douce plus durables.
Le professeur Jeong estime qu'au-delà de l'application spécifique du dessalement, la portée plus large de ces travaux réside dans la démonstration de la manière d'intégrer rationnellement de multiples fonctions de traitement au sein d'une structure membranaire unique. De tels systèmes multifonctionnels peuvent contribuer à l'application du traitement solaire de l'eau aux eaux côtières contaminées par les hydrocarbures et aux eaux usées industrielles, tout en soutenant les efforts de récupération de ressources précieuses à partir de la saumure concentrée.
Des recherches supplémentaires dans ce domaine pourraient rendre l'eau douce plus accessible à l'échelle mondiale.
