Le graphène, une solution pour un dessalement d’eau de mer à large échelle ?

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Le dessalement de l’eau de mer constitue une solution, pour certains pays en manque d’eau douce certes, mais présente bien des désavantages notamment en termes de coûts énergétiques et financiers. Des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) ont, à cet effet, mis au point une technologie de désalinisation d’un nouveau genre par le biais de membranes en graphène, qui laisse entrevoir la possibilité d’une utilisation de ce procédé à grande échelle.

Le dessalement par membranes de graphène est un procédé largement utilisé et agit comme un simple filtre qui fait passer certains composés et bloque le passage à d’autres. Pour une filtration optimale, le filtre doit contenir des pores perméables à l’eau et suffisamment étroits pour empêcher les ions de passer. 

Pour obtenir une meilleure perméabilité, on agit essentiellement sur l’épaisseur de la membrane de manière à la diminuer, qui devient par ailleurs plus fragile, ce qui limite le processus de filtration.

L’idée d’utiliser du graphène est venue aux scientifique du MIT car il est connu pour sa  résistance physique exceptionnelle, un matériau dont la découverte a valu aux chercheurs  d’André Geim et  Konstantin Novoselov, le prix Nobel de physique en 2010.

Pour créer un filtre avec de tels critères, des trous ont été creusés dans la structure du graphène en la bombardant de faisceaux de particules,  de manière à conserver également  son intégrité structurelle .  

Ainsi , les chimistes sont parvenus à produire des membranes de graphène avec une densité de 5.000 milliards de pores par centimètre carré, permettant ainsi un passage des substances sélectif à travers les pores de diamètre subnanométrique.

Au vu de la demande croissante en eau potable par une  pression démographique de plus en plus importante , ainsi que la diminution des réserves en eau (manque de précipitations, la fonte des glaciers) due en grande partie au réchauffement climatique, le dessalement s’impose comme une solution intéressante d’autant plus que  la matière première ( l’eau de mer et les eaux saumâtres ) existe en grand abondance.

Dans le cas où l’on parviendrait à produire des membranes de graphène permettant une désalinisation de l’eau de mer à coûts réduits,  près de 11 % de la population mondiale  soit 783 millions de personnes de par le monde, privées d’eau potable actuellement, pourraient peut-être enfin y avoir accès.

Dans un cadre plus général , cette faculté de régler la sélectivité des membranes de graphène par la production contrôlée de pores subnanométriques représente en soi une avancée de taille dans le secteur de la nanofiltration , une technologie qui dans un avenir proche intéressera non seulement le dessalement d’eau de mer mais également la séparation de gaz et pourrait très certainement ouvrir la voie à des applications chimiques et industrielles vastes.

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Publié le 07/03/2014 à 14:32

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