En utilisant un type de graphène appelé Graphair, des scientifiques australiens ont créé un filtre à eau capable de rendre potable de l’eau de mer très polluée après un seul passage.
Cette technologie pourrait être utilisée pour fournir à moindre coût de l’eau potable à des régions du monde qui n’y ont pas accès.
“Près d’un tiers de la population mondiale, soit quelque 2,1 milliards de personnes, n’a pas accès à une eau potable propre et sûre”, a déclaré l’auteur principal, Dong Han Seo.
“En conséquence, des millions de personnes – principalement des enfants – meurent chaque année de maladies liées à un approvisionnement en eau, un assainissement et une hygiène inadéquats. Avec Graphair, nous avons trouvé un filtre parfait pour la purification de l’eau.
“Il peut remplacer les processus complexes, longs et à plusieurs étapes actuellement nécessaires par une seule étape.”
Mis au point par des chercheurs de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), Graphair est une forme de graphène fabriquée à partir d’huile de soja.
Le graphène – un matériau carboné ultrasolide d’un atome d’épaisseur – a beau être présenté comme un supermatériau, sa production est relativement coûteuse, ce qui limite son utilisation dans des applications plus larges.
Le graphair est moins cher et plus simple à produire que les méthodes de fabrication du graphène plus traditionnelles, tout en conservant les propriétés du graphène.
L’une de ces propriétés est l’hydrophobie : le graphène repousse l’eau.
Pour le transformer en filtre, les chercheurs ont développé un film de graphène doté de nanocanaux microscopiques ; ceux-ci laissent passer l’eau, mais arrêtent les polluants aux molécules plus grosses.
L’équipe a ensuite superposé son nouveau film à une membrane de filtration d’eau typique, de qualité commerciale, pour effectuer quelques tests.
Lorsqu’elle est utilisée seule, une membrane de filtration d’eau se recouvre de contaminants, bloquant les pores qui laissent passer l’eau. Les chercheurs ont constaté que lors de leurs tests avec de l’eau très polluée du port de Sydney, le taux de filtration d’un filtre à eau normal a diminué de moitié sans le film de graphène.
Ensuite, le graphène a été ajouté au filtre. L’équipe a constaté que le filtre combiné éliminait plus de contaminants – 99 % d’entre eux – plus rapidement que le filtre classique. Et il a continué à fonctionner même lorsqu’il était recouvert de polluants, ont précisé les chercheurs.
Cela permet d’éliminer une étape des autres méthodes de filtration, à savoir retirer les contaminants de l’eau avant de la faire passer à travers la membrane pour éviter qu’ils ne la recouvrent.
Il s’agit d’un résultat similaire à celui découvert l’année dernière, où les pores minuscules d’un filtre en graphène étaient capables d’empêcher le sel de l’eau de mer de passer – et de laisser passer l’eau plus rapidement.
“Cette technologie peut créer de l’eau potable propre, quelle que soit sa saleté, en une seule étape”, a déclaré Seo.
“Tout ce qu’il faut, c’est de la chaleur, notre graphène, une membrane filtrante et une petite pompe à eau. Nous espérons commencer les essais sur le terrain dans une communauté du monde en développement l’année prochaine.”
À terme, ils pensent que cette technologie pourrait être utilisée pour la filtration de l’eau dans les foyers et même dans les villes, ainsi que pour le traitement de l’eau de mer et des eaux usées industrielles.