Recyclage valorisant des pneus usés : une équipe de recherche met au point une solution unique pour produire de l’eau potable.

Des pneus usés ont été transformés en une matière permettant non seulement de purifier l’eau à l’aide de l’énergie solaire, mais également de générer une petite quantité d’électricité.

Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (Si apre in una nuova finestra)

Selon le Tire Industry Project, on compte environ 4 milliards de pneus dans les décharges et les parcs à ferraille à l’échelle mondiale. Ces pneus libèrent dans l’environnement un grand nombre de produits chimiques nocifs et de particules microplastiques. Beaucoup de scientifiques se creusent la tête pour trouver un moyen de les recycler.

C’est justement ce qu’a entrepris une équipe de recherche de l’Université Dalhousie, au Canada, qui a réussi à transformer des pneus usés en une matière qui produit de l’eau propre en exploitant l’énergie solaire. Son nouveau dispositif flottant permet de purifier plus de 3,5 litres d’eau par jour, pour seulement 0,86 $ CA par litre. De plus, il génère une petite quantité d’électricité (Si apre in una nuova finestra), rapporte l’équipe dans la revue iScience (Si apre in una nuova finestra).

Ce dispositif peu coûteux est une version du distillateur solaire bien connu, qui utilise l’énergie solaire pour faire s’évaporer l’eau (Si apre in una nuova finestra), permettant ainsi de séparer le sel et les impuretés. La vapeur d’eau est condensée sur une surface froide, puis recueillie sous forme d’eau pure.

L’équipe de Dalhousie a fabriqué un distillateur solaire flottant (Si apre in una nuova finestra) à l’aide d’un morceau de mousse. Puis, pour réduire les coûts, elle a fabriqué le composant clé de son dispositif à partir de pneus mis au rebut. Ceux-ci sont réduits en miettes, puis chauffés à 500 °C en l’absence d’oxygène. Il en résulte un noir de charbon composé de fines particules de carbone.

L’équipe a ensuite mélangé cette matière à de la poudre de dioxyde de titane, et le tout a été soumis à un procédé pour en faire de minuscules nanoparticules de carbure de titane. Celles-ci sont excellentes pour absorber la lumière du soleil et la transformer en chaleur. Auparavant, l’équipe avait étudié différents types de résidus de carbone, tels que le marc de café et les carapaces de homard, pour fabriquer les nanoparticules. Mais c’est le caoutchouc de pneu qui donne les meilleurs résultats.

L’équipe a donc appliqué la matière dérivée des pneus sur le morceau de mousse. Enfin, elle a recouvert le tout d’un dôme en plastique transparent pour fabriquer le distillateur solaire.

Lorsque le dispositif est placé sur de l’eau salée, celle-ci s’infiltre dans la mousse et s’évapore à la surface grâce au carbure de titane. La vapeur d’eau s’élève et se condense sur le dôme, d’où elle s’écoule le long des côtés dans un sac pour être recueillie.

« La plupart des recherches sur les distillateurs solaires flottants ont été menées uniquement dans des environnements de laboratoire contrôlés, les études en conditions réelles restant rares », écrit l’équipe dans l’article. Elle a donc apporté son dispositif sur le terrain.

Le système, déposé sur l’océan Atlantique, au large du port de Halifax, pendant cinq jours entiers, a permis de convertir l’énergie solaire en vapeur avec une efficacité de 40 %, à un taux calculé de 3,67 litres par mètre carré et par jour.

L’équipe affirme qu’elle pourrait modifier le dispositif pour produire une petite quantité d’électricité en utilisant un phénomène appelé effet thermoélectrique. Cette électricité devrait suffire à alimenter de petits capteurs de qualité de l’eau. L’été prochain, il est prévu d’approfondir les essais en Asie du Sud.

Source : Margeson, M.J. et coll. « Refractory Plasmonic Material based Floating Solar Still for Simultaneous Desalination and Electricity Generation », ISCIENCE, 2024.

Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2024/11/researchers-devise-a-unique-upcycling-use-for-old-tires-producing-drinking-water/ (Si apre in una nuova finestra)

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Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Si apre in una nuova finestra). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Si apre in una nuova finestra), la Durabilité à l’Ère Numérique (Si apre in una nuova finestra) et le pôle canadien de Future Earth (Si apre in una nuova finestra).