Dans ce qui est considéré comme une première mondiale, des chercheurs de l’Université d’Australie du Sud ont conçu un système solaire autonome qui évapore l’eau de mer et la recycle en eau douce, permettant ainsi de faire pousser des cultures sans aucune intervention humaine.

Cela pourrait contribuer à répondre aux pénuries mondiales imminentes d’eau douce et de nourriture dans les décennies à venir, la population mondiale devant atteindre 10 milliards d’ici 2050.

Le professeur Haolan Xu et le Dr Gary Owens du Future Industries Institute de l’UniSA ont développé une ferme marine flottante verticale composée de deux chambres : une couche supérieure semblable à une serre et une chambre inférieure de collecte d’eau.

« Le système fonctionne un peu comme un lit à mèche que les jardiniers domestiques connaissent peut-être », explique le Dr Owen.

« Cependant, dans ce cas, l’eau propre est fournie par un ensemble d’évaporateurs solaires qui absorbent l’eau de mer, emprisonnent les sels dans le corps de l’évaporateur et, sous les rayons du soleil, libèrent de la vapeur d’eau propre dans l’air qui est ensuite condensée sur l’eau. ceintures et transféré à la chambre supérieure de croissance des plantes.

Lors d’un test sur le terrain, les chercheurs ont cultivé trois légumes courants – le brocoli, la laitue et le pak choi – sur des surfaces d’eau de mer sans entretien ni irrigation supplémentaire avec de l’eau propre.

Le système, qui est alimenté uniquement par la lumière solaire, présente plusieurs avantages par rapport aux autres modèles de fermes solaires marines actuellement testés, selon le professeur Xu.

« D’autres modèles ont installé des évaporateurs à l’intérieur de la chambre de croissance, ce qui occupe un espace précieux qui pourrait autrement être utilisé pour la croissance des plantes. De plus, ces systèmes sont sujets à la surchauffe et à la mort des cultures », explique le professeur Xu.

Des fermes flottantes, dans lesquelles des panneaux photovoltaïques traditionnels récupèrent l’électricité pour alimenter des unités de dessalement conventionnelles, ont également été proposées, mais elles sont gourmandes en énergie et coûteuses à entretenir.

« Dans notre conception, la distribution verticale de l’évaporateur et des chambres de croissance réduit l’empreinte globale de l’appareil, maximisant ainsi la zone de production alimentaire. Il est entièrement automatisé, peu coûteux et extrêmement facile à utiliser, utilisant uniquement l’énergie solaire et l’eau de mer pour produire de l’eau propre. et faire pousser des récoltes. »

Le Dr Owens affirme que leur conception n’est qu’une preuve de concept à ce stade, mais que la prochaine étape consiste à la développer, en utilisant une petite gamme de dispositifs individuels pour augmenter la production végétale. Répondre à des besoins alimentaires plus importants nécessitera d’augmenter à la fois la taille et le nombre d’appareils.

« Il n’est pas inconcevable que dans le futur, vous puissiez voir d’immenses biodômes agricoles flotter sur l’océan, ou plusieurs petits appareils déployés sur une vaste zone maritime. »

Leur prototype existant sera probablement modifié pour produire une plus grande production de biomasse, notamment en utilisant des matériaux de substrat peu coûteux tels que des déchets de fibres de paille de riz, afin de rendre l’appareil encore moins cher à utiliser.

Les chercheurs ont montré que l’eau recyclée produite de cette manière est suffisamment pure pour être bue et présente une salinité inférieure aux directives sanitaires mondiales pour l’eau potable.

Les Nations Unies estiment que d’ici 2050, environ 2,4 milliards de personnes seront probablement confrontées à des pénuries d’eau. Au cours de la même période, l’approvisionnement mondial en eau pour l’irrigation agricole devrait diminuer d’environ 19 %.

« L’eau douce ne représente que 2,5 % de l’eau mondiale et la majeure partie n’est pas accessible car elle est emprisonnée dans les glaciers, les calottes glaciaires ou profondément souterraine », explique le Dr Owens. « Ce n’est pas non plus que l’eau douce diminue, mais la petite quantité qui existe fait l’objet d’une demande toujours croissante en raison de la croissance démographique et du changement climatique.

« Le fait que 97,5 % de l’eau mondiale se trouve dans nos océans – et y soit librement disponible – constitue une solution évidente pour exploiter la mer et le soleil afin de répondre aux pénuries mondiales croissantes d’eau, de nourriture et de terres agricoles. L’adoption de cette technologie pourrait améliorer la santé et le bien-être de milliards de personnes dans le monde. »

L’expérience de conception est publiée dans le Journal de génie chimique.