Vers un monde équitable et durable

Un article de Razi Epsztein, nouveau Professeur adjoint de la Faculté de génie civil et environnemental du Technion, et de son mentor de post-doctorat, le Professeur Menachem Elimelech de l'université de Yale, met en lumière l'avenir des membranes synthétiques, qui sont largement utilisées dans le dessalement ainsi que pour d'autres besoins. L'article des chercheurs est axé sur la future fabrication de membranes avec des pores sub-nanométriques qui possèdent la capacité de distinguer sélectivement des ions spécifiques dans l'eau, même ressemblants, tels que le sodium et le potassium.

Actuellement, la technologie des membranes est principalement utilisée pour le dessalement par osmose inverse, une méthode efficace sur le plan énergétique pour éliminer tous les sels de l'eau. Cependant, l'osmose inverse et d'autres types de membranes synthétiques (membrane agissant comme un filtre dans des procédés industriels ou des expériences biochimiques) n'ont pas la capacité de distinguer les ions, ce qui entraîne, par exemple, l'étape redondante de ré-addition des ions nécessaires à la salubrité de l'eau potable. En outre, les déchets, ou la saumure, résultant du dessalement non sélectif actuel sont une préoccupation environnementale.

Grâce au canal du potassium présent dans les cellules, les membranes synthétiques sélectives d'ions s'inspirent de l'ingéniosité de la nature. Cette technologie sélective d'ions ouvrirait la voie à : des membranes pouvant être utilisées pour éliminer un contaminant des eaux souterraines tout en conservant les "bons" ions ; des membranes capables d'extraire des éléments importants de l'eau, tels que le lithium, qui est une ressource précieuse pour les batteries dans notre monde sans fil ; une méthode pour pré traiter et éliminer le calcium et le magnésium de l'eau de mer, avant le dessalement, afin de réduire l'accumulation de tartre qui raccourcit la durée de vie des membranes d'osmose inverse ; le filtrage ou la détection de composés cibles en médecine ; et bien plus encore.

Soulignant le potentiel des membranes sélectives d'ions, le Professeur Epszstein a déclaré : "La sélectivité est à la fois fascinante et importante. Améliorer notre capacité à discriminer et à séparer les petits ions et les molécules peut être très bénéfique pour les processus de traitement de l'eau, ainsi que pour la récupération des ressources, la production d'énergie, la détection et même la médecine".

Le laboratoire du Professeur Epsztein se concentrera sur le développement de "technologies de séparation sélective pour un large éventail d'applications environnementales, en mettant l'accent sur les technologies membranaires au niveau du lien eau-énergie". Cela impliquera l'étude fondamentale du transport dans les membranes polymères (organiques) et les matériaux avancés, suivie de la fabrication de membranes sélectives pour diverses applications qui requièrent une grande sélectivité.

Cliquez ici pour lire l'article dans Nature Nanotechnology