L'approvisionnement en eau potable a toujours été considéré comme un droit humain fondamental dans de nombreuses régions, mais la situation dans de nombreuses régions du monde est très différente. Le tiers monde se bat pour l'eau potable. Un nouveau type de système d'assainissement en aluminium au laser peut aider les pays en développement à fournir de l'eau propre et à sauver des vies.
Une équipe de recherche dirigée par Subhash Singh de l'Institut d'optique de l'Université de Rochester à New York estime que l'assainissement de l'eau basé sur l'énergie solaire peut être la clé pour fournir une eau propre et durable à la population mondiale en croissance rapide. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Nature Sustainability.
Il existe de nombreux systèmes sur le marché qui utilisent la lumière du soleil pour purifier l'eau. Mais ces systèmes ont des défauts évidents: des problèmes d'évolutivité. Un système qui peut désinfecter un petit groupe de personnes ou une famille peut ne pas être d'une grande utilité pour une ville ou un village entier. En plus du coût élevé du système de désinfection de l'eau, 1 personne sur 9 (environ 785 millions de personnes) ne peut pas obtenir d'eau potable. Chaque année, 1 million de personnes dans le monde meurent du manque d'eau potable.
L'équipe de recherche a découvert plusieurs problèmes avec le système actuel d'assainissement de l'eau, en particulier le problème de l'évaporation d'interface solaire. Un autre problème est l'effet de blocage qui réduit considérablement l'efficacité de l'équipement. De plus, il y a un problème très important: les purificateurs solaires actuels ne peuvent qu'éliminer la pollution biologique. Il existe également un grand nombre d'autres polluants, en particulier les métaux lourds, qui n'ont pas été traités.
L'équipe recommande d'utiliser une surface avec une super absorption d'eau et une super absorption de la lumière pour désinfecter l'eau à l'énergie solaire. Cette surface à super absorption d'eau et super absorption de lumière est composée d'aluminium, facile à obtenir et peu coûteuse.
Cependant, l'aluminium non traité n'a pas de propriétés d'absorption d'eau et sa surface est réfléchissante. Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche a laser de l'aluminium avec des impulsions laser femtosecondes. La surface poreuse créée par ce traitement laser permet à l'eau de couler à une vitesse constante d'environ 2 millimètres par seconde sous l'influence de la gravité. Cela signifie que l'eau peut être transportée à la surface du dispositif d'absorption solaire pour la désinfection.
Par conséquent, cette surface poreuse peut être installée sur la plate-forme flottante à n'importe quel angle pour augmenter l'incidence des rayons solaires. Cela signifie également que ce panneau est connecté au système de suivi du soleil pour suivre la trajectoire du soleil&et maintenir le niveau de désinfection dans les meilleures conditions.
L'équipe de recherche a non seulement testé de l'eau biologiquement contaminée, mais a également testé l'eau contaminée par des déchets métalliques, ménagers et agricoles et d'autres polluants, et a constaté qu'elle répondait à la norme de l'OMS pour l'eau potable.