Croissance de nanotubes de carbones en continu pour produire des harpes permettant de collecter les microgouttelettes d'eau du brouillard

Chaque être humain doit consommer au minimum 2,5 L d'eau par jour pour survivre. Bien que la terre contienne suffisamment d'eau pour fournir toute la population, la mauvaise répartition de cette eau cause un stress hydrique dans certaines régions plus arides. Ces régions doivent se tourner vers des sources d'eau alternatives comme l'eau de mer et l'humidité de l'air afin de subvenir aux besoins de leur population. Pour les régions populeuses et à proximité de la mer, la désalinisation de l'eau de mer est la solution privilégiée. Cependant, dans les régions rurales, lorsqu'aucune source d'eau est disponible à proximité, des fermiers doivent payer autour de 90 % de leur salaire pour subvenir aux besoins en eau de leur famille et élevage. Certaines femmes et enfants doivent marcher jusqu'à 9 km chaque jour pour s'approvisionner en eau. Si ces régions sont sujettes à des brouillards réguliers, masses d'air humide contenant des gouttelettes d'eau en suspension, cette source est celle qui est envisagée. L'engorgement des filets usuels empêche la capture optimale de l'eau. Une géométrie de harpes, des fils parallèles verticaux, augmente l'efficacité du dispositif et celui-ci sera amélioré dans ce projet. De nombreuses recherches ont montré qu'une surface hydrophobe permet d'augmenter le taux de collecte d'eau dans ce genre de systèmes. Ce projet utilise des nanotubes de carbone (NTC) comme nanostructure hydrophobe. Les NTC sont formés de feuilles de graphènes enroulés, carbones sp2 ordonnées en nid d'abeille.

Abstract

Each human being must consume a minimum of 2.5 L of water per day to survive. Although the planet contains enough water to supply the entire population, the poor distribution of this resource causes water scarcity in arid regions. These regions must find alternative water sources such as sea water and air humidity in order to meet the needs of their people. For populous regions close to the sea, desalination of seawater is the preferred solution. However, in rural areas, when no water source is available nearby, farmers must pay around 90 % of their wages to provide water for their families and livestock. Some women and children must walk up to 9 km every day to get water. When these areas are subject to regular mists, moist air masses containing suspended water droplets, this source is the most promising considered. The clogging of standard nets prevents optimal water capture. A harp geometry, vertical parallel wires, increases the efficiency of the standard device and will be further improved in this project. Research has shown that a hydrophobic surface increases the rate of water collection. This project uses carbon nanotubes (CNTs) as the hydrophobic nanostructure, formed from coiled sheets of graphene, sp2 carbon ordered in a honeycomb like structure.