Un appareil extrait l’eau de l’air en utilisant rien d’autre que la gravité

Une équipe de chercheurs internationaux, dirigée par le professeur Qiaoqiang Gan de la KAUST, a conçu un appareil qui peut potentiellement fonctionner sans électricité et extraire l'eau de l'air à l'aide de la simple gravité.

Water is perhaps Earth's most valuable resource. Despite covering 70% of our planet, freshwater, the water we use to drink, bathe, or irrigate our farmlands, is scarce. Only 3% of the world's water is freshwater, and two-thirds of that 3% dwells in frozen glaciers or is otherwise unavailable for use.

L'eau est peut-être la ressource la plus précieuse de la Terre. Bien qu’elle couvre 70 % de notre planète, l’eau douce, l’eau que nous utilisons pour boire, nous baigner ou irriguer nos terres agricoles, est rare. Seulement 3 % de l'eau mondiale est de l'eau douce, et les deux tiers de ces 3 % vivent dans des glaciers gelés ou ne sont pas disponibles pour une utilisation quelconque.

The result of water scarcity is a problem that is reflected all over the world. Close to 1.1 billion people lack access to water on a global scale. A total of 2.7 billion people in the world suffer from the scarcity of water for at least one month of the year.

Le résultat de la pénurie d’eau est un problème qui se reflète partout dans le monde. Près de 1,1 milliard de personnes n’ont pas accès à l’eau à l’échelle mondiale. Au total, 2,7 milliards de personnes dans le monde souffrent de pénurie d'eau pendant au moins un mois par an.

Water shortage also leads to many other problems, such as inadequate sanitation, a problem for 2.4 billion people who get vulnerable and exposed to diseases like cholera and typhoid, and many other fatal diarrheal diseases.

La pénurie d'eau entraîne également de nombreux autres problèmes, tels qu'un assainissement inadéquat, un problème pour 2,4 milliards de personnes qui deviennent vulnérables et exposées à des maladies comme le choléra et la typhoïde, ainsi qu'à de nombreuses autres maladies diarrhéiques mortelles.

The growing population and the ever-expanding demand for water have always been at loggerheads. The more populated our planet has become, the more stressed its water systems have become.

La population croissante et la demande toujours croissante en eau ont toujours été à couteaux tirés. Plus notre planète est peuplée, plus ses systèmes d’approvisionnement en eau sont soumis à des contraintes.

Rising pollution levels have taken a toll on the planet's rivers, lakes, and aquifers. What appears even more distressing is that over half of the world's wetlands have disappeared.

Les niveaux croissants de pollution ont eu des conséquences néfastes sur les rivières, les lacs et les aquifères de la planète. Ce qui semble encore plus inquiétant est que plus de la moitié des zones humides de la planète ont disparu.

If the scientific community fails to evolve with time and offer solutions to combat the menace of disappearing water, our agriculture systems won't have enough water soon, leading to food insecurity and much more.

Si la communauté scientifique ne parvient pas à évoluer avec le temps et à proposer des solutions pour lutter contre la menace de disparition de l'eau, nos systèmes agricoles ne disposeront bientôt pas de suffisamment d'eau, ce qui entraînera une insécurité alimentaire et bien plus encore.

Fortunately, the scientific community is up to the challenge worldwide. Today, we shall discuss one such breakthrough solution in the coming segment and then delve deeper.

Heureusement, la communauté scientifique mondiale est à la hauteur du défi. Aujourd’hui, nous discuterons d’une de ces solutions révolutionnaires dans le segment à venir, puis nous approfondirons.

Device Extracts Water from the Air Using Nothing More than Gravity

Un appareil extrait l’eau de l’air en utilisant rien d’autre que la gravité

A team of international researchers, led by KAUST Professor Qiaoqiang Gan, has designed a device that can potentially run with no electricity and extract water from the air with the help of nothing but gravity. The device, already free from the need for a costly energy supply, can be made with cheap and readily available materials.

Une équipe de chercheurs internationaux, dirigée par le professeur Qiaoqiang Gan de la KAUST, a conçu un appareil qui peut potentiellement fonctionner sans électricité et extraire l'eau de l'air à l'aide de la simple gravité. Le dispositif, déjà exempt du besoin d’un approvisionnement énergétique coûteux, peut être fabriqué avec des matériaux bon marché et facilement disponibles.

The experiment paper, titled ‘Lubricated Surface in a Vertical Double-Sided Architecture for Radiative Cooling and Atmospheric Water Harvesting', seeks to make atmospheric water harvesting more efficient.

Le document expérimental, intitulé « Surface lubrifiée dans une architecture verticale double face pour le refroidissement radiatif et la collecte de l'eau atmosphérique », vise à rendre la collecte de l'eau atmosphérique plus efficace.

The water harvesting process improves significantly in radiative cooling. Radiative cooling works by significantly lowering condenser temperatures below ambient levels and making atmospheric water harvesting possible without additional energy.

Le processus de récupération de l’eau s’améliore considérablement en matière de refroidissement radiatif. Le refroidissement radiatif fonctionne en abaissant considérablement les températures du condenseur en dessous des niveaux ambiants et en rendant possible la récupération de l'eau atmosphérique sans énergie supplémentaire.

One issue that radiative cooling systems face is the challenge of traditional sky-facing condensers having low cooling power density, and water droplets remaining pinned on the surface, requiring active condensate collection.

L’un des problèmes auxquels sont confrontés les systèmes de refroidissement radiatif est celui des condenseurs traditionnels orientés vers le ciel ayant une faible densité de puissance de refroidissement et des gouttelettes d’eau restant coincées à la surface, nécessitant une collecte active des condensats.

The research has proposed a solution to this problem: a lubricated surface (LS) coating—consisting of highly scalable polydimethylsiloxane elastomer lubricated with silicone oil applied on the condenser side in a vertical double-sided architecture.

La recherche a proposé une solution à ce problème : un revêtement de surface lubrifiée (LS), constitué d'un élastomère polydiméthylsiloxane hautement évolutif, lubrifié avec de l'huile de silicone appliquée du côté du condenseur dans une architecture verticale double face.

The benefits of the design are several. For one, it effectively doubles the local cooling power.

Les avantages de la conception sont multiples. D’une part, cela double efficacement la puissance de refroidissement locale.

Secondly, it eliminates contact-line pinning, enabling passive, gravity-driven collection of water. The result is pumped up AWH capacity from a 0 × 30 cm2 sample in outdoor environments, which was under no artificial flow of humidified air.

Deuxièmement, il élimine le blocage de la ligne de contact, permettant ainsi une collecte passive de l’eau par gravité. Le résultat est une capacité AWH pompée à partir d’un échantillon de 0 × 30 cm2 dans des environnements extérieurs, sans flux artificiel d’air humidifié.

The passive water collection rate of the lubricated surface (LS) coating reached 21 g m−2 h−1, double that on a superhydrophobic surface, 10 g m−2 h−1. The performance was even better in an indoor setting, where the system could achieve a condensation rate of up to 87% of the theoretical limit with up to 90% of the total condensate passively collected.

Le taux de collecte passive d'eau du revêtement de surface lubrifiée (LS) atteint 21 gm−2 h−1, soit le double de celui d'une surface superhydrophobe, 10 gm−2 h−1. Les performances étaient encore meilleures en intérieur, où le système pouvait atteindre un taux de condensation allant jusqu'à 87 % de la limite théorique avec jusqu'à 90 % du condensat total collecté passivement.

Benefits of Atmospheric Water Harvesting Done Correctly

Avantages de la récupération de l’eau atmosphérique effectuée correctement

The atmosphere has six times more water than all the earth's rivers' freshwater combined. According to Professor Gan:

L’atmosphère contient six fois plus d’eau que l’eau douce de toutes les rivières de la planète réunies. Selon le professeur Gan :

“This water can be collected by atmospheric water harvesting technologies.”

« Cette eau peut être collectée grâce à des technologies de récupération de l’eau atmosphérique. »

And when the process is done efficiently with the solution mentioned above, it becomes all the more profitable for its adopters. While elaborating on the benefits of the system, Professor Dan Daniel, one of the post-doctorates in Professor Gan's research group, had the following to say,

Et lorsque la démarche est réalisée efficacement avec la solution évoquée ci-dessus, elle devient d’autant plus rentable pour ses adoptants. Tout en évoquant les avantages du système, le professeur Dan Daniel, l'un des postdoctorants du groupe de recherche du professeur Gan, a déclaré ce qui suit :

“The system doesn't consume any electricity, leading to energy savings. Moreover, it doesn't rely on any mechanical parts like compressors or fans, reducing the maintenance over traditional systems, leading to further savings.”

« Le système ne consomme aucune électricité, ce qui entraîne des économies d'énergie. De plus, il ne nécessite aucune pièce mécanique comme des compresseurs ou des ventilateurs, ce qui réduit la maintenance par rapport aux systèmes traditionnels, ce qui entraîne des économies supplémentaires.

To Dan Daniel's observations, another post-doctorate of the team, Shakeel Ahmad, added:

Aux observations de Dan Daniel, un autre postdoctorant de l'équipe, Shakeel Ahmad, a ajouté :

“Our coating effectively eliminated pinning, enabling true passive water collection driven by water.”

"Notre revêtement a efficacement éliminé l'épinglage, permettant une véritable collecte passive de l'eau entraînée par l'eau."

Altogether, the system enhances the quality of atmospheric water harvesting by a significant margin, making AWH a true blue solution in this world of increasingly scarce water resources.

Au total, le système améliore considérablement la qualité de la collecte de l’eau atmosphérique, faisant d’AWH une véritable solution bleue dans ce monde aux ressources en eau de plus en plus rares.

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Advances in Atmospheric Water Harvesting Systems

Progrès dans les systèmes de collecte d’eau atmosphérique

In October 2023, an article published in the scientific journal named Energy conducted a comprehensive review of techniques, performance, renewable energy solutions, and feasibility relating to the method of AWH. The review highlighted Atmospheric Water Harvesting as something that could be

En octobre 2023, un article publié dans la revue scientifique Energy a procédé à un examen complet des techniques, des performances, des solutions d'énergie renouvelable et de la faisabilité de la méthode AWH. L'examen a mis en évidence la collecte de l'eau atmosphérique comme quelque chose qui pourrait être