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Detoxification of waters for their recycling and potabilisation by solar photocatalysis in semi-arid countries

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De l'eau potable quotidiennement pour les petites communautés rurales

Le projet AQUACAT s'est penché sur l'évaluation de l'efficacité des matériaux actifs sur le plan photochimique à produire une espèce d'oxygène moléculaire capable d'éliminer les pathogènes de l'eau sans utiliser aucun additif chimique. Les résultats ont permis d'élaborer une feuille de route sur l'utilisation de l'énergie solaire afin d'assurer un apport suffisant en eau potable aux zones rurales reculées et de satisfaire à leurs besoins quotidiens.

Changement climatique et Environnement

La pénurie d'eau est devenue un problème croissant dans beaucoup de régions du globe. La contamination progressive des ressources en eau douce inquiète même les pays qui jusqu'à présent n'avaient jamais connu de problèmes de la sorte. Des efforts de recherche intensifs ont montré le rôle critique des nanomatériaux dans la désinfection de l'eau grâce à l'énergie solaire. Les partenaires du projet AQUACAT ont utilisé des collecteurs paraboliques composés pour concentrer le rayonnement solaire sur un support transparent rempli d'eau contaminée. L'interaction de la lumière solaire avec les nanoparticules suspendues de semiconducteurs a produit une espèce très oxydante capable d'inactiver les microorganismes d'origine hydrique et de dégrader les composés toxiques. Le projet AQUACAT considère l'association de la lumière du soleil et des matériaux actifs du point de vue chimique comme une option prometteuse pour les communautés rurales des pays les moins favorisés. La difficulté a été de trouver le système de photosensibilisation optimal pour la production d'un oxygène moléculaire singulet et de fournir une alternative intéressante à l'ajout général de chlore. Des chercheurs de l'Universidad Complutense de Madrid en Espagne ont choisi le bleu de méthylène comme photosensibilisateur. Cette teinture soluble dans l'eau absorbe la lumière dans le domaine ultraviolet (UV) et du spectre visible. De plus, elle peut facilement être intégrée aux films polymères Nafion® en raison de sa nature cationique. Les films polymères Nafion® teints avec du bleu de méthylène se sont révélés très perméables à l'oxygène moléculaire singulet et résistant à la photodégradation par la lumière intense. Aussi pourraient-ils être utilisés en tant que système de référence pour mesurer la production de l'oxygène moléculaire singulet. Les résultats obtenus ont été comparés avec la production d'oxygène moléculaire singulet par le bleu de méthylène et le tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II) dans une solution d'acétonitrile et le bleu de méthylène dans les films Nafion® gonflés dans le méthanol. Un système de production bien définie d'oxygène moléculaire singulet serait de grande valeur pour le projet AQUACAT. Pour y parvenir, davantage de travaux sont prévus afin de développer la caractérisation de la production d'oxygène moléculaire singulet par des polymères contenant des photosensibilisateurs opaques.

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