Rendre de l'eau potable en 20 minutes

Dans de nombreuses régions du monde, l'accès à l'eau reste un problème majeur pour les habitants.
A l'heure actuelle, les habitants disposent de peu de moyens pour désinfecter de l'eau contaminée.

Ils peuvent soit la faire bouillir, ce qui nécessite de l'énergie précieuse, soit l'exposer aux rayons solaires dans une bouteille plastique afin que les ultraviolets (UV) tuent les microbes.
Toutefois, les UV ne transportant que 4% de l'énergie solaire, six à 48 heures sont généralement nécessaires pour désinfecter une quantité limitée d'eau.

Pour remédier à ce problème, des scientifiques de l'Université de Stanford aux États-Unis ont mis au point une nouvelle invention. Il s'agit d'un minuscule dispositif mesurant à peine la taille d'un timbre mais qui est capable de désinfecter de l'eau en 20 minutes seulement. Son secret : la lumière du Soleil et une ingénieuse structure.

"Notre dispositif ressemble à un petit rectangle de verre noir. On le jette juste dans l'eau et on expose le tout au soleil. Le soleil fait ensuite tout le travail", a expliqué Chong Liu, principal auteur du rapport publié dans la revue Nature Nanotechnology.

Bien que le petit rectangle paraisse lisse à l’œil nu, il suffit de l'observer de plus près pour découvrir son secret.

Au microscope électronique, il présente de fines lignes, parallèles ou non, espacées les unes des autres.
Ces lignes sont en réalité formées de disulfure de molybdène. Un composé chimique régulièrement utilisé dans l'industrie comme lubrifiant mécanique. Ici toutefois, c'est une autre de ses capacités qui intéresse.

Lorsqu'il est utilisé sous forme de couches de quelques atomes d'épaisseur, le disulfure de molybdène devient un photocatalyseur. Quand il est frappé par les rayons solaires, "nombre de ses électrons quittent leur place habituelle, et les électrons comme les "trous" laissés par eux ont tous les deux tendance à participer à des réactions chimiques", explique un communiqué de l'université.

En fabriquant les murs de disulfure de molybdène juste à la bonne épaisseur, ceux-ci deviennent capables d'absorber la totalité du spectre de la lumière visible, autrement dit toutes les longueurs d'onde. Les scientifiques leur ont ensuite ajouté du cuivre, qui agit comme un catalyseur, et permet de favoriser exactement les réactions chimiques désirées.

Dans le cas présent, les chercheurs ont ciblé la création de dérivés réactifs de l'oxygène comme du peroxyde d'hydrogène. Un composé utilisé comme désinfectant et qui est capable de tuer les bactéries présentes. Grâce à ce petit rectangle, les pouvoirs des UV sont ainsi décuplés pour tuer 99% des bactéries en un temps record, d'après ses inventeurs.