Marrakech, 1 Mar. (Maroc-Actu) –
À l’aide d’un hydrogel unique, des scientifiques d’Arabie saoudite ont créé un système à énergie solaire qui réussit à faire pousser des épinards en utilisant de l’eau extraite de l’air et en produisant de l’électricité.
La conception de la preuve de concept, décrite dans le journal ‘Cell Reports Physical Science’, offre une stratégie durable et peu coûteuse pour améliorer la sécurité alimentaire et hydrique des personnes vivant dans des régions au climat sec.
« Une fraction de la population mondiale n’a toujours pas accès à l’eau potable ou à l’énergie verte, et beaucoup d’entre eux vivent dans des zones rurales au climat aride ou semi-aride », rappelle l’auteur principal, Peng Wang, professeur de sciences et d’ingénierie environnementales à l’université des sciences et technologies King Abdullah (KAUST).
« Notre conception fabrique de l’eau à partir de l’air en utilisant une énergie propre qui aurait été gaspillée. et convient aux exploitations décentralisées à petite échelle dans des endroits éloignés tels que les déserts et les îles océaniques.« , ajoute-t-il.
Le système, appelé WEC2P, se compose d’un panneau solaire photovoltaïque placé sur une couche d’hydrogel, laquelle est montée sur une grande boîte métallique pour condenser et recueillir l’eau. Wang et son équipe ont développé l’hydrogel dans le cadre de leurs recherches antérieures, et le matériau peut absorber efficacement la vapeur d’eau de l’air ambiant et libérer la teneur en eau lorsqu’il est chauffé.
Les chercheurs ont utilisé la chaleur résiduelle des panneaux solaires lors de la production d’électricité pour expulser l’eau absorbée de l’hydrogel. La boîte métallique située en dessous recueille la vapeur et condense le gaz en eau. En outre, l’hydrogel augmente l’efficacité des panneaux solaires photovoltaïques jusqu’à 9 % en absorbant la chaleur et en réduisant la température des panneaux.
L’équipe a effectué un essai de culture de plantes à l’aide de WEC2P en Arabie saoudite pendant deux semaines en juin, alors qu’il faisait très chaud. Ils ont utilisé l’eau recueillie uniquement dans l’air pour irriguer 60 graines d’épinards aquatiques plantées dans une boîte de culture en plastique.
Au cours de l’expérience, le panneau solaire, de la taille du dessus d’un bureau d’étudiant, a généré un total de 1 519 wattheures d’électricité, et 57 des 60 graines d’épinards d’eau ont germé et ont grandi normalement jusqu’à 18 centimètres. Au total, environ 2 litres d’eau ont été condensés à partir de l’hydrogel au cours de la période de deux semaines.
« Notre objectif est de créer un système intégré d’énergie propre, d’eau et de production alimentaire, en particulier la partie création d’eau de notre conception, qui nous différencie des agro-photovoltaïques actuels », explique Wang. Transformer la conception de la preuve de concept en un véritable produit, l’équipe prévoit de créer un meilleur hydrogel capable d’absorber plus d’eau de l’air.
« Faire en sorte que chaque habitant de la planète ait accès à une eau propre et à une énergie propre abordable fait partie des objectifs de développement durable fixés par les Nations unies », explique M. Wang. J’espère que notre conception pourra être un système décentralisé d’énergie et d’eau pour éclairer les maisons et irriguer les cultures.
