Un ratio élevé de sodium par rapport au calcium et au magnésium, également connu sous le nom de ratio d'absorption du sodium, affecte négativement la perméabilité du sol, le taux d'infiltration de l'eau et endommage les cultures. Avec le temps, il peut provoquer la salinisation du sol, et de tels dommages peuvent être difficiles à réparer. Les méthodes modernes de purification de l'eau sont soit non sélectives (éliminant les minéraux recherchés et les sels indésirables de la même manière et nécessitant une reminéralisation ultérieure de l'eau), soit coûteuses et non réglables (c'est-à-dire qu'elles ne peuvent pas être ajustées dynamiquement pour différentes entrées d'eau d'alimentation ou pour des exigences d'effluent changeantes).
La déionisation capacitive est une nouvelle technologie de traitement de l'eau qui vise à améliorer précisément cette non-sélectivité. La déionisation capacitive utilise deux électrodes, qui sont souvent fabriquées à partir de charbon actif, un matériau peu coûteux et largement disponible. En appliquant une charge électrique aux électrodes, les sels et les minéraux présents dans l'eau d'alimentation migrent vers les électrodes et s'accumulent dans les nanopores de ces dernières - essentiellement dans des poches microscopiques spécifiques au contenu. Lorsque ces "poches" sont pleines, l'inversion de la charge les vide, et l'électrode est à nouveau prête à l'emploi. Le problème de cette méthode est que les électrodes s'usent rapidement.
Une percée a récemment été réalisée par le Professeur Matthew Suss, de la Faculté de génie mécanique et du Département Wolfson de génie chimique du Technion, et son équipe (Eric Guyes et Amit Shocron, étudiants en doctorat, et Yinke Chen, étudiante en maîtrise), en collaboration avec le Professeur Charles Diesendruck, de la Faculté de chimie Schulich du Technion, qui s'intéresse principalement au dessalement de l'eau et aux économies d'énergie.
Dans le système de l'équipe, l'eau circule à travers deux électrodes poreuses. En sulfonant l'une des électrodes - c'est-à-dire en exécutant une réaction chimique bon marché et facile à réaliser - l'équipe a pu produire une cellule de déionisation capacitive qui s'est avérée efficace pour réduire le taux d'absorption de sodium de l'eau d'alimentation, donnant des résultats nettement meilleurs que les cellules dont les électrodes n'avaient pas subi le même traitement. L'électrode était également beaucoup plus stable que ce qui avait été décrit précédemment. L'équipe a fait passer 1000 cycles de traitement de l'eau à travers elle, sans que l'électrode ne montre de détérioration significative - une durée de vie record pour une cellule de ce type.
Le processus était énergétiquement efficace, et l'efficacité peut encore être améliorée en utilisant des méthodes déjà existantes. Le système est également facilement ajustable. En modifiant la tension et le temps de charge des électrodes, on peut obtenir des résultats différents, ce qui rend la méthode applicable à diverses utilisations, notamment l'irrigation. Ces résultats pourraient déboucher sur un certain nombre d'applications pratiques, puisque l'équipe a réussi à améliorer tous les aspects des systèmes de purification de l'eau qui continuent de poser problème.
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