Des scientifiques de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ont mis au point un filtre de purification de l’eau qui est très efficace et fonctionne uniquement à l’énergie solaire. Ce prototype peut permettre d’avoir un accès à l’eau potable dans les endroits peu peuplés et même reculés, et peut être facilement déployé à grande échelle. Lire ci dessous l’article réalisé à partir du communiqué de l’Ecole de Lausanne.
Selon l’Organisation mondiale de la santé au moins 1,8 milliard de personnes consomment de l’eau contaminée par des excréments. D’après le Fonds des Nations Unies pour l’Enfance (UNICEF), environ 1 800 enfants meurent chaque jour de diarrhée en raison d’une consommation d’eau insalubre qui entraîne des maladies comme, entre autres, le choléra. D’ici 2040, la plus grande partie de l’humanité souffrira de stress hydrique à cause de ressources insuffisantes en eau potable.
Il est plus jamais urgent de développer des moyens efficaces et économiques pour décontaminer l’eau. C’est ce qu’a accompli une équipe de scientifiques dirigée par László Forró de l’EPFL, en concevant un filtre de purification de l’eau qui combine des nanofils de dioxyde de titane (TiO2) et des nanotubes de carbone alimentés seulement par la lumière du soleil. Les nanofils de TiO2 seuls peuvent purifier efficacement l’eau en présence de soleil. Entrelacer les nanofils avec des nanotubes de carbone permet de créer un matériau composite qui ajoute une couche supplémentaire de décontamination par pasteurisation ce qui élimine les agents pathogènes humains tels que les bactéries et les grands virus.
Lorsque la lumière UV du spectre visible de la lumière solaire frappe le filtre, ce dernier est amené à produire un groupe de molécules appelées Dérivés réactifs de l’oxygène (ROS). Ces dérivés comprennent le peroxyde d’hydrogène (H2O2), l’hydroxyde (OH) et l’oxygène (O2-), connus pour éliminer les agents pathogènes. Le dispositif testé avec la bactérie E. Coli, référence pour les études sur la survie des bactéries, pourrait fonctionner sur d’autres bactéries pathogènes, comme Campylobacter Jejuni ( pathogène courant dans le monde développé qui provoque la diarrhée), Giardia Lamblia (microorganisme qui entraîne la giardiase), Salmonella, Cryptospridium (qui provoque la cryptosporidiose), le virus de l’hépatite A et Legionella Pneumophila (à l’origine de la maladie du légionnaire).
Le dispositif présente une capacité exceptionnelle à éliminer tous les agents pathogènes de l’eau, et les résultats sont prometteurs pour l’élimination des micropolluants, tels que les pesticides, les résidus médicamenteux et les produits cosmétiques.
László Forró. «Notre prototype peut permettre d’avoir un accès à l’eau potable dans les endroits peu peuplés et même reculés, et pourrait être facilement déployé à grande échelle. C’est une grande réussite, et un important “effet positif” de ce projet est que cela a attiré un grand nombre d’étudiantes et d’étudiants talentueux et motivés qui se préoccupent des questions environnementales et de la durabilité.»
Dans l’article, publié dans la revue partenaire de Nature,npj Clean Water, les chercheuses et chercheurs dévoilent un prototype du filtre et formulent des propositions d’amélioration. «Je suis convaincu que cela créera un suivi solide dans les communautés scientifiques pluridisciplinaires et, espérons-le, dans les agences de financement», confie Endre Horváth, scientifique principal du projet.
Autres contributeurs: Laboratoire central de l’environnement de l’EPFL et Centre Stavropoulos pour la matière quantique complexe, Université Notre Dame
Financement : Global Water Award des Émirats arabes unis; Bourse de collaboration Suisse-Afrique du Sud; Fondation Zeno Karl Schindler
RéférencesE. Horváth, J. Gabathuler, G. Bourdiec, E. Vidal-Revel, M. Benthem Muñiz, M. Gaal, D. Grandjean, F. Breider, L. Rossi, A. Sienkiewicz, L. Forró. Solar water purification with photocatalytic nanocomposite filter based on TiO2 nanowires and carbon nanotubes. Clean Water 07 Avril 2022. DOI: 10.1038/s41545-022-00157-2
