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Récupération de la rosée
Cueillir la rosée: l'idée n'est pas d'un poète, mais de Daniel Beysens, chercheur au Commisariat à l'énergie atomique et à l'Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles, et de Marc Muselli, de l'université de Corse et du CNRS, qui, depuis 1998, y voient un moyen d'atténuer la pénurie d'eau douce de certaines régions du monde.
Pour ce faire, ils suggèrent de recouvrir le toit des maisons d'une peinture quasi miraculeuse: constituée de particules minérales spéciales, elle permet de condenser la vapeur d'eau dont l'air est naturellement chargé à au moins 30% et de la récupérer sous forme liquide, propre à la consommation.

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Point de rosés
Le mécanisme qui sous-tend cette prouesse fonctionne sur deux niveaux. Tout d'abord, de la même manière que l'on doit atteindre 100°C pour transformer l'eau en vapeur, une certaine température est requise pour l'effet inverse, la condensation. C'est le "point de rosée", soit la température à laquelle, tout en gardant inchangées les conditions barométriques courantes, l'air devient saturé de vapeur d'eau.
En France, en été, il oscille entre 15 et 20°C; dans les régions désertiques, il "est souvent atteint la nuit", raconte Daniel Beysens. Par exemple, dans le désert israélien du Neguev, en juillet, alors qu'il faisait 45°C à l'ombre l'après-midi et 35% d'humidité relative, de la rosée se formait en grande quantité la nuit à une température de 25°C.

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Emettre de la lumière et perdre de l'énergie
Mais atteindre le point de rosée ne suffit pas, poursuit le chercheur: "Lorsqu'on fait bouillir de l'eau, il faut apporter sans cesse de l'énergie, la 'chaleur lalente', pour que l'ébullition se maintienne. Pour la condensation, il s'agit de retirer en permanence de l'énergie." Ainsi, à 20°C, il faut retirer 2500 joule/gramme pour passer de la vapeur d'eau à l'eau liquide.
Réunissant ces deux conditions, Marc Muselli et Daniel Beysens ont fabriqué un revêment qui condense la rosée grâce à des microbilles minérales telles qu'oxyde de titane ou sulfate de baryum, par exemple. Dans un premier temps, ce vêtement a pris la forme d'un film de plastique polyéthylène, avant de devenir peinture en 2004. "Comme tous les corps physiques, ces particules reémettent naturellement de la lumière, explique Daniel Beysens. Or, lorsqu'un corps dégage de la lumière, il perd de l'énergie et, par conséquent, sa température diminue."
 
La nuit, le revêtement condenseur perd une énergie radiative comprise entre 50 et 150 watt/m², ce qui assure un refroidissement de plusieurs degrés, permet d'atteindre le point de rosée et de maintenir cette température pour que l'extraction de la chaleur latente se poursuive toute la nuit.
Sur le papier, les calculs aboutissaient à un rendement de 11/m² en une nuit; en pratique, il oscille entre 0,6 et 0,75 l/m². L'expérience menée dans le Gujarat, région aride du nord-ouest de l'Inde (850 m² de film plastique), produit chaque nuit par temps clair et sans vent 0,5 m3 d'eau. Une fois récoltée, stérilisée, filtré, puis mis en bouteille pour un coût inférieur de 40% à celui d'eau eau tirée du sol !
 
Une nouvelle peinture, impliquant une réaction photochimique inattendue, produit sur la surface du matériau une fois étalé, un matériau hydrophile. L'eau ne forme plus des gouttelettes susceptibles de s'évaporer, mais une pellicule qui glisse le long de la surface inclinée. Ainsi, 95 % de la rosée sont collectés, contre 70 % avec les films en polyéthylène ! De plus, la peinture ne s'altère pas, ne se déchire pas et sa couleur blanche aide à rafraîchir l'habitat en réfléchissant les rayons solaires.
 
Les deux chercheurs ont aussi conçu une peinture transparente qui préserve l'aspect des toits de tuile. Une installation de 850 m² comme celle du Gujarat revient, selon les chercheurs, à 1500 €, pour une production de 15 m3 par an, soit, sur dix ans, un metre cube à 10 euro. C'est certe plus cher que le coût du mètre cube dessalinisé (0,5 à 2 €), mais avec un investissement envisageable par les plus démunis et la possibilité d'en profiter partout, pas seulement en bord de mer.

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Science & Vie août 2008 n1091
 
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