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Un enjeu de classe mondiale

« L’eau est au cœur du développement durable et est essentielle au développement socio-économique, à la production d’énergie et d’aliments, à la santé des écosystèmes et à la survie de l’humanité. L’eau est également au cœur de l’adaptation aux changements climatiques — lien crucial entre la société et l’environnement », rappelle sans cesse l’Organisation des Nations Unies.

Pourtant, au dire de l’UNICEF, « 2,2 milliards de personnes n’ont pas accès à des services d’eau potable gérés de manière sûre [alors que ] plus de moitié de la population mondiale, soit 4,2 milliards de personnes, manque de services d’assainissement gérés de manière sûre ».

En outre, un récent rapport publié par le Fonds mondial pour la nature « alerte sur la crise d’eau qui menace actuellement 58 000 milliards de dollars de valeur économique, de sécurité alimentaire, mais aussi de durabilité ».

Face à cette situation, il n’est pas étonnant que les recherches sur la purification et la désalinisation de l’eau se multiplient.

Purifier les effluents liquides
Une équipe de chercheurs marocains, dont certains issus de l’Université Hassan II, a conduit une série de travaux qui ont consisté à purifier les effluents liquides d’un grand pôle industriel en commençant par oxygéner les eaux usées avant d’entamer la purification par la technique de filtration par percolation.

Comme l’indiquent les responsables du projet : « Les absorbants utilisés dans les matrices purifiantes sont formées par le sable marin, le sol agricole, les coquilles d’œufs broyées et les cendres volantes. Le paramètre commun de ces adsorbats d’après une analyse minéralogique effectuée par fluorescence X, est les taux élevés des silices et calcites qui sont des éléments très importants dans la rétention des métaux lourds. Les principaux paramètres analysés sont le Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Zn. Les résultats obtenus par ce système de traitement sont évalués à une réduction de 40 % pour la Cd, 70 % pour le Cr, 85 % pour le Cu, 95 % pour le Fe et 60 % pour le Pb, 99 % pour le Zn. Les filtrats obtenus par cette technique, pourront être utilisés pour des besoins industriels, comme liquides de refroidissement, ou au niveau agricole en irrigation. »

Synthétiser une protéine
Des scientifiques du Département des sciences biologiques de la National University of Singapore (NUS), en collaboration avec le Centre français de recherche scientifique (CNRS), sont parvenus à synthétiser avec succès « une protéine mimique spéciale qui peut s’auto-assembler dans une structure pore. Lorsqu’ils sont incorporés dans une membrane lipidique, les pores permettent le transport sélectif de l’eau à travers la membrane tout en rejetant le sel (ions). Ces mimiques protéiques, connus sous le nom de “oligourea foldamers”, représentent une toute nouvelle classe de canaux d’eau artificiels qui peuvent être utilisés pour améliorer l’efficacité énergétique des méthodes actuelles de purification industrielle de l’eau ».

À contrario des méthodes actuelles de purification de l’eau qui impliquent l’utilisation de technologies d’osmose inverse et de distillation par membrane, l’équipe de la NUS a développé « un composant moléculaire qui peut s’auto-assembler pour générer des structures ressemblant à des canaux transmembranés avec pore. Ces structures imitent les fonctions de l’aquaporine, ne permettant qu’aux molécules d’eau de traverser la membrane tandis que les sels et autres polluants sont rejetés. Les “oligourea foldamers” individuels utilisés sont également beaucoup plus petits avec seulement 10 résidus d’acides aminés longs – ce qui les rend plus faciles à modifier, à synthétiser et à purifier par rapport à l’aquaporine ou à d’autres classes de canaux d’eau ».

Une poudre qui purifie
Une équipe scientifique regroupant des chercheurs de l’Université de Stanford et du SLAC National Accelerator Laboratory (États-Unis) ont mis au point une poudre qui purifie l’eau en utilisant la lumière du soleil. Cette poudre est constituée de nanoflocons d’oxyde d’aluminium, de sulfure de molybdène, de cuivre et d’oxyde de fer.

Le principe utilisé est simple : « Il suffit de mélanger la poudre à l’eau contaminée dans un récipient transparent, puis de l’exposer au soleil pendant une minute seulement. La poudre absorbe les photons du soleil et les utilise pour libérer des électrons. Ces électrons réagissent avec l’eau et produisent des radicaux hydroxyles, des molécules très réactives qui tuent les bactéries en perçant leur membrane protectrice. » Selon les auteurs de l’étude, la poudre peut éliminer jusqu’à 99 % des bactéries et des virus présents dans l’eau.

Un catalyseur en or
À l’Université de Cardiff (Royaume-Uni), des scientifiques ont, en collaboration avec les spécialistes des systèmes de filtration d’eau d’Origin Aqua, mis au point un produit capable de désinfecter l’eau, d’éliminer les virus et les bactéries, et de supprimer les sous-produits de chlore.

« Le catalyseur au cœur de cette innovation est composé d’or et de palladium. Il utilise l’hydrogène et l’oxygène pour former du peroxyde d’hydrogène, un désinfectant couramment utilisé à l’échelle industrielle. Cette méthode basée sur l’emploi d’un catalyseur s’est révélée bien plus puissante que les méthodes traditionnelles pour éliminer les bactéries ».

Des sphères transparentes
La société française Marine Tech a créé pour sa part une station capable de transformer l’eau de mer en eau potable. Le principe utilisé dans cette station est simple : « l’eau de mer arrive jusqu’à la station qui, grâce au principe de condensation, la transforme en eau potable avec la chaleur du soleil ». Cette station pourrait être avantageusement utiliser dans les régions du monde touchées par la sécheresse.

À cette fin, «neuf sphères transparentes composent la station nommée Helio Water. Concrètement, l’eau se condense au contact des parois des sphères, ce qui forme des microgouttelettes d’eau pure qui ruissellent le loi des parois et sont récupérées dans la partie basse du dispositif ».

Du sang en eau
Enfin, un récent investissement pourrait permettre à une société belge d’économiser des quantités impressionnantes d’eau, une ressource de plus en plus rare et précieuse.

C’est ainsi que Veos a investi « 2 millions d’euros dans une usine destinée à purifier l’eau provenant du sang de porc et de bovin pour en faire de l’eau potable. Cela nous permettra de pomper 150 000 litres d’eau souterraine en moins par jour ». Comme le sang est composé à 80 % d’eau et à 20 % de protéine, son épaississement et son séchage « créent de la vapeur d’eau que Veos condense en eau ».

Grâce à cet investissement, Veos compte économiser « environ 45 millions de litres d’eau souterraine par an, soit 60 % de ses besoins ».
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