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Un purificateur d'eau à LED UV de longue durée

Le traitement de l'eau est une industrie mondiale qui représente plusieurs milliards d'euros. Dans ce contexte, les chercheurs ont mis au point un prototype de photoréacteur ultraviolet (UV) capable de purifier l'eau à l'aide de diodes électroluminescentes (LED) à bas prix.
Un purificateur d'eau à LED UV de longue durée
Les lampes au mercure utilisées pour produire une lumière UV dans les systèmes de purification sont volumineuses, peu fiables et peu écologiques. Les LED à UV durent plus longtemps, ne contiennent pas de mercure et ont un coût désormais comparable à celui des lampes au mercure.

Le projet AQUA-PULSE («Photocatalysis with UV LED sources for efficient water purification»), financé par l'UE, visait à mettre au point un réacteur de purification de l'eau compact à l'aide de LED UV et d'un photocatalyseur. Ce système permettra d'anéantir les virus, les bactéries et les éléments organiques dans l'eau.

Dans un premier temps, les chercheurs ont utilisé des programmes de modélisation pour définir le format optimal du réacteur et la meilleure configuration des LED pour la distribution du rayon UV. Ils ont comparé une série de lampes LED disponibles dans le commerce et analysé plusieurs méthodes de distribution de la lumière, dont les lentilles et les réflecteurs.

Plusieurs photocatalyseurs (produits chimiques qui intensifient les effets destructeurs de la lumière UV ont été comparés et les chercheurs ont choisi les nanoparticules à base de titane pour le système de purification du prototype. Les particules des photocatalyseurs ont été montées sur une plaque de verre dans le réacteur définitif.

Un petit pré-prototype a ensuite été testé pendant une semaine. Cela permettra de venir à bout des produits chimiques dans l'eau, à l'exception de la bactérie Escherichia coli (E.coli). Un deuxième pré-prototype contenait des perles porteuses du photocatalyseur. Le débit était inférieur et le système était aussi équipé d'un système de refroidissement. Ce modèle a permis de considérablement dégrader E.coli.

Le prototype final a fait état de bons résultats lors des tests dans différents aquariums domestiques. Il a ainsi éliminé les contaminants de l'eau, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour accélérer le processus avant de pouvoir remplacer les filtres conventionnels.

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Mots-clés

Lumière UV, LED, photocatalyseur, purification de l'eau, photoréacteur, contaminant