|
=== Influence de la lumière solaire (« effet photomoléculaire ») ===
On a {{quand|récemment|date=novembre 2023}} réussi, à partir de matériaux courants, non polluants et nonpeu couteuxonéreux (silice essentiellement) à produire des aérogels extrêmement isolants thermiquement et quasiment invisibles car laissant passer plus de 95 % de la lumière solaire<ref name=AerogelMIT2019>{{Lien web |langue=en |auteur=David L. Chandler |titre=Getting more heat out of sunlight |url=https://news.mit.edu/2019/aerogel-passive-heat-sunlight-0702 |date=2019-07-01 |site=[[Massachusetts Institute of Technology|news.mit.edu]] |consulté le=2023-11-01}}.</ref>. Dans un [[capteur solaire thermique]] simple, un tel [[hydrogel,]] permet, sans systèmessystème de concentration {{c'est-à-dire|ni miroirsmiroir, avec des miroirs|date=novembre 2023}} d'atteindre des températures bien plus élevées qu'avec tous les matériaux antérieurs (et; en outre, seul le [[séchoir à point critique]] nécessaire à la fabrication de l'aérogel est couteuxcoûteux, indispensable à l'extraction des solvants du gel tout en préservant sa structure nanométrique). Il devient même {{style|aisé|date=novembre 2023}} d'alimenter des [[processus industrielsindustriel]]s ou de transformation des aliments nécessitant des températures de plus de 200 degrés Celsius (392 degrés Fahrenheit) ; sur le toit d'un bâtiment du MIT, {{Citation|un dispositif passif constitué d'un matériau sombre absorbant la chaleur recouvert d'une couche du nouvel aérogel a pu atteindre et maintenir une température de {{tmp|220|°C}}, au milieu d'un hiver de Cambridge quand la température extérieure était de moins de {{tmp|0|°C}}}}<ref name=AerogelMIT2019/>.
Par ailleurs, différents groupes de chercheurs avaientont incidemment observé que si de l'eau est contenue dans un [[hydrogel]] et exposée à une lumière verte (ou à la lumièrecelle du soleil), elle s'évapore à un taux deux à trois fois plus élevé que ce qui est physiquement possible sous l'effet de la seule chaleur (limite thermique). {{Citation|Bien que l'eau elle-même n'absorbe pas beaucoup de lumière, pas plus que l'hydrogel lui-même, lorsque les deux se combinent, ils deviennent de puissants absorbeurs, explique Chen. Cela permet au matériau d'exploiter efficacement l'énergie des photons solaires et de dépasser la limite thermique, sans avoir besoin de colorants foncés pour l'absorption}}<ref name=EvaporationLumiere>{{Lien web |langue=en |auteur=David L. Chandler |titre=In a surprising finding, light can make water evaporate without heat |url= https://news.mit.edu/2023/surprising-finding-light-makes-water-evaporate-without-heat-1031 |site=[[Massachusetts Institute of Technology|news.mit.edu]] |date=2023-10-31 |consulté le=2023-11-01}}.</ref>.
Un article<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Yaodong |nom1=Tu |prénom2=Jiawei |nom2=Zhou |prénom3=Shaoting |nom3=Lin |prénom4=Mohammed |nom4=Alshrah |titre=Plausible photomolecular effect leading to water evaporation exceeding the thermal limit |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |volume=120 |numéro=45 |date=2023-11-07 |issn=0027-8424 |issn2=1091-6490 |doi=10.1073/pnas.2312751120 |lire en ligne=https://pnas.org/doi/10.1073/pnas.2312751120 |consulté le=2023-11-01}}.</ref> récent (octobre 2023), publié dans ''[[PNAS]]'' suggère que ce phénomène peut aussi se produire dans d'autres configurations que celle de l'eau piégée dans un hydrogel, et qu'il pourrait contribuer à la formation et à l'évolution du brouillard et des nuages. Ce phénomène n'est observé qu'à l'interface air-eau, où les photons semblent pouvoir arracher des faisceaux de molécules d'eau de la surface de l'eau pour les faire passer dans l'air (à la surface de l'hydrogel dans les exemples précédents, mais possiblement, un phénomène similaire pourrait se produire à l'interface mer-air, dans les embruns, voire en surface des gouttelettes ou microgouttelettes d'eau des nuages ou du brouillard. On cherche déjà à intégrer ce paramètre dans les modèles climatiques, et dans la recherche sur le dessalement dopé par l'énergie solaire ; et il pourrait aussi améliorer certains processus de séchage<ref name=EvaporationLumiere/>. ▼
▲UnCe phénomène pourrait aussi se produire dans d'autres configurations que celle de l'eau piégée dans un hydrogel et pourrait contribuer à la formation et à articlel'évolution du brouillard et des nuages<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Yaodong |nom1=Tu |prénom2=Jiawei |nom2=Zhou |prénom3=Shaoting |nom3=Lin |prénom4=Mohammed |nom4=Alshrah |titre=Plausible photomolecular effect leading to water evaporation exceeding the thermal limit |périodique= Proceedings of the National Academy of Sciences{{PNAS}} |volume=120 |numéro=45 |date=2023-11-07 |issn=0027-8424 |issn2=1091-6490 |doi= 10.1073/pnas.2312751120 |lire en ligne=https://pnas.org/doi/10.1073/pnas.2312751120 |consulté le=2023-11-01}}.</ref> récent (octobre 2023), publié dans ''[[PNAS]]'' suggère que ce phénomène peut aussi se produire dans d'autres configurations que celle de l'eau piégée dans un hydrogel, et qu'il pourrait contribuer à la formation et à l'évolution du brouillard et des nuages. Ce phénomène n'est observé qu'à l'interface air-eau, où les photons[[photon]]s semblent pouvoir arracher des faisceaux de [[Molécule d'eau|molécules d'eau ]] de la surface de l'eau pour les faire passer dans l'air (à la surface de l'hydrogel dans les exemples précédents, mais possiblement, un phénomène similaire pourrait se produire à l'interface mer-air, dans les embruns, voire en surface des gouttelettes ou microgouttelettes d'eau des nuages ou du brouillard ). On cherche déjà à intégrer ce paramètre dans les modèles climatiques , et dans la recherche sur le dessalement dopé par l'énergie solaire ; et il pourrait aussi améliorer certains processus de séchage<ref name=EvaporationLumiere/>.
Un prototype constitué de 10 couches superposées d'évaporateurs et de condenseurs solaires plats, disposés en un réseau vertical et surmontés d'une isolation transparente en aérogel<ref name=AlambicSolaireMIT_Chine>{{Lien web |langue=en |auteur=David L. Chandler |titre=Simple, solar-powered water desalination |url=https://news.mit.edu/2020/passive-solar-powered-water-desalination-0207 |date=6 février 2020 |site=[[Massachusetts Institute of Technology|news.mit.edu]] }}.</ref> a été fabriqué et testé en Chine par des chercheurs du MIT et de de l'[[université Jiao-tong de Shanghai]]. Il a été décrit<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Zhenyuan |nom1=Xu |prénom2=Lenan |nom2=Zhang |prénom3=Lin |nom3=Zhao |prénom4=Bangjun |nom4=Li |titre=Ultrahigh-efficiency desalination via a thermally-localized multistage solar still |périodique=Energy & Environmental Science |volume=13 |numéro=3 |date=2020-03-18 |issn=1754-5706 |doi=10.1039/C9EE04122B |lire en ligne=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ee/c9ee04122b |consulté le=2023-11-01 |pages=830–839}}</ref> dans la revue ''Energy and Environmental Science''. ▼
<br>Cet alambic solaire multicouche récupère efficacement l'énergie de condensation, au profit d'une efficacité globale de l'énergie solaire considérablement améliorée dans l'appareil, qui a montré qu'il semble possible d'augmenter, peut être d'un facteur 3 à 4, la quantité d'eau produite par un système passif de dessalement solaire, qui est actuellement de 1,5 gallons/h/m2n, soit 3,78541 litres/h/m2 de surface de collecte solaire. Le prototype, qui est une sorte d'alambic multicouche plat a produit 5,78 litres d'eau/m2/h en présence de soleil, soit 1,5 litres d'eau récupérée en 15 à 20 minutes, permettant un dessalement bon marché, capable de produire une [[eau potable]] en zone aride (le record précédent de dessalement passif solaire, a été ici plus que doublé)<ref name=AlambicSolaireMIT_Chine/>.
▲Un [[prototype ]] constitué de 10dix couches superposées d'évaporateurs et de condenseurs solaires plats, disposés en un réseau vertical et surmontés d'une isolation transparente en aérogel<ref name=AlambicSolaireMIT_Chine>{{Lien web |langue=en |auteur=David L. Chandler |titre=Simple, solar-powered water desalination |url=https://news.mit.edu/2020/passive-solar-powered-water-desalination-0207 |date=6 février 2020 |site=[[Massachusetts Institute of Technology|news.mit.edu]] }}.</ref> a été fabriqué et testé en Chine par des chercheurs du MIT et de de l'[[université Jiao-tong de Shanghai]] . Il a été décrit<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Zhenyuan |nom1=Xu |prénom2=Lenan |nom2=Zhang |prénom3=Lin |nom3=Zhao |prénom4=Bangjun |nom4=Li |titre=Ultrahigh-efficiency desalination via a thermally-localized multistage solar still |périodique=Energy & Environmental Science |volume=13 |numéro=3 |date=2020-03-18 |issn=1754-5706 |doi=10.1039/C9EE04122B |lire en ligne=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ee/c9ee04122b |consulté le=2023-11-01 |pages=830–839}} .</ref> . dansCet [[alambic]] solaire multicouche récupère efficacement l'énergie de condensation, améliorant considérablement l'efficacité globale de l'appareil : il semble ainsi possible d'augmenter jusqu'à trois ou quatre fois la revuequantité d' eau produite par un système passif de dessalement solaire, qui est actuellement de {{unité|1,5 [[gallon|gal]]/h/m2}}, soit {{unité|3,78541 l/h/m2}} de surface de collecte solaire. Le prototype, qui est une sorte d' Energyalambic andmulticouche Environmentalplat, Sciencea produit {{unité|5,78 ld' eau/m2/h}} en présence de soleil, soit {{nobr|1,5 litres}} d' eau récupérée en 15 à {{nobr|20 minutes}}, permettant un dessalement bon marché, capable de produire une [[eau potable]] en zone aride (le record précédent de dessalement passif solaire a été ici plus que doublé)<ref name=AlambicSolaireMIT_Chine/>. En optimisant le design de l'appareil et en multipliant le nombre de couches, des rendements de 700 à 800 % pourraient être espérés ; environ un mètre carré pourrait alors répondre aux besoins en eau potable d'une personne, et les coûts de construction pourraient être abaissés à environ {{unité|100 $/m2}}. En outre, en utilisant judicieusement le [[changement de phase]], ce phénomène pourrait aussi permettre un refroidissement solaire par évaporation<ref name=AlambicSolaireMIT_Chine/>. D'autres groupes de recherche tentent de reproduire ou d'améliorer ces résultats, qui ont d'abord suscité le scepticisme, tant ils étaient contre-intuitifs.
<br>En optimisant le design de l'appareil et en multipliant le nombre de couche des rendements de 700 à 800 % pourraient être espérés ; environ 1 mètre carré pourrait alors répondre aux besoins en eau potable d'une personne, et les coûts de construction pourraient être abaissés à environ 100 $/m2.
<br>En outre, en utilisant judicieusement le [[changement de phase]], ce phénomène pourrait aussi permettre un refroidissement solaire par évaporation<ref name=AlambicSolaireMIT_Chine/>.
D'autres groupes de recherche tentent de reproduire ou améliorer ces résultats qui ont d'abord suscité le scepticisme, tant ils étaient contre-intuitifs.
=== Pour une seule espèce ===
|
