Ils développent des modules photovoltaïques qui produisent de l'électricité et de l'eau potable

L'appareil combine un panneau solaire photovoltaïque traditionnel et une unité de distillation constituée de trois membranes. L'excès de chaleur produit par le module photovoltaïque est récupéré pour produire de la vapeur et purifier l'eau polluée ou salée.

La production d'électricité et l'accès à l'eau potable sont deux des plus gros problèmes dans les pays en développement: si, d'une part, la production d'électricité est liée à l'eau (en Europe, 50% de la consommation d'eau est imputable à centrales), d'autre part, la production de ressources en eau potable dans des contextes particulièrement arides nécessite de grandes quantités d'énergie (comme les usines de dessalement).

Pour résoudre ces deux problèmes avec une seule solution, une équipe de chercheurs de l'Université des Sciences et Technologies du Roi Abdallah d'Arabie Saoudite a développé un module photovoltaïque capable de produire de l'électricité et, en même temps, de purifier l'eau polluée ou salée.

L'appareil est constitué d'un module photovoltaïque traditionnel avec des cellules en silicium, en dessous duquel a été installée une unité de distillation composée de 3 couches de membranes dans lesquelles de l'eau salée, saumâtre ou contaminée peut circuler.

Une partie de la chaleur produite par les cellules photovoltaïques est récupérée par l'unité de distillation: le système permet à l'eau d'être chauffée à des températures relativement basses qui, en traversant la première membrane, libèrent des sels et des polluants. L'eau chaude déclenche également le même processus dans la couche inférieure de la membrane, dans un processus en cascade qui optimise la chaleur produite par le module photovoltaïque.

La procédure est également utile pour purifier l'eau fortement contaminée par les métaux lourds : dans les échantillons analysés, les teneurs en plomb, cuivre, sodium, calcium et magnésium présents dans l'eau traitée étaient toujours bien en dessous des limites recommandées par l'Organisation mondiale pour la santé.

L'innovation a été présentée dans une publication de la revue scientifique Nature Communications. Selon les chercheurs, les performances du module photovoltaïque devraient être supérieures à 11% et ne seraient pas limitées par l'incorporation de l'unité d'épuration.

La chaleur résiduelle des panneaux photovoltaïques a toujours été ignorée et jusqu'à présent personne n'a essayé de la considérer comme une ressource.

Peng Wang, auteur principal de l'étude de l'Université King Abdullah.

Le dispositif résoudrait également des problèmes logistiques, car les usines de dessalement et les installations photovoltaïques industrielles nécessitent de grands espaces. Des chercheurs saoudiens ont envisagé qu'une utilisation à grande échelle de l'appareil pourrait produire 10% de l'eau potable consommée en 2017.

Cette méthode pourrait être utilisée dans les zones côtières tant qu'il ne s'agit pas d'approvisionner en eau potable les villes de plus d'un million d'habitants , car c'est une technologie adaptée pour l'approvisionnement en eau à petite et moyenne échelle.

Peng Wang.

Via: wdrc.kaust.edu.sa

Plus d'informations: www.nature.com

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