Selon les recherches, un verrou électrique « clignotant » devrait être capable de séparer des ions de même charge en fonction de leur coefficient de diffusion ; cela peut améliorer l'efficacité énergétique de processus tels que le dessalement et la purification de l'eau.
La séparation des ions chlorure de sodium des molécules d'eau est le processus de dessalement de l'eau. La plupart de ces technologies ne peuvent pas distinguer les ions ayant les mêmes caractéristiques de charge, donc en plus du chlorure de sodium, elles éliminent également d'autres minéraux tels que le calcium et le magnésium que les opérateurs d'usine préfèrent conserver. L'eau doit passer par un processus de purification afin de rajouter les minéraux souhaités.
Le processus de purification de l'eau des substances nocives
De plus, l'élimination des matières dangereuses telles que l'arsenic ou le plomb d'un liquide nécessite une procédure de dessalement plus intensive qui peut éliminer plus de chlorure de sodium qu'il n'est nécessaire pour atteindre des niveaux considérés comme sûrs pour la consommation.
Les chercheurs recherchent des procédés en une étape capables d'éliminer sélectivement les ions d'un liquide, car une filtration excessive représente un coût énergétique important. Une telle stratégie est maintenant proposée par Alon Herman et ses collègues de l'Université de Tel Aviv en Israël.
Grâce à une méthode développée par l'équipe, les ions sont séparés en fonction de leurs coefficients de diffusion, qui varient souvent même au sein d'espèces ioniques de même charge. Le groupe place des ions dans un "verrou électrique", une machine avec un potentiel électrique oscillant asymétrique. La fréquence des oscillations potentielles affecte la direction du mouvement d'un ion dans le verrou électronique. Selon le modèle de l'équipe, des ions de même charge avec des coefficients de diffusion différents peuvent être poussés dans des directions opposées à certaines fréquences, permettant aux ions de se séparer. La différence requise dans les constantes de diffusion peut être aussi faible que 1 %.
Gideon Segev, membre de l'équipe, affirme que cette technique pourrait être utilisée pour la purification de l'eau ainsi que pour la récupération du lithium à partir de la saumure et la reproduction des processus biologiques. Il affirme que "chaque membrane cellulaire vivante est une pompe ionique sélective".
Source : physics.aps.org/articles/v16/s52
📩 15/04/2023 11:16