Combattre les pénuries d’eau avec la technologie de ‘Star Wars’

Lorsqu’une sécheresse grave a frappé la ville indienne de Kozhikode, également connue sous le nom de Calicut, en 2016, les habitants, y compris l’étudiant Swapnil Shrivastav, avaient accès à une quantité d’eau limitée chaque jour.

«Nous avons été rationnés à deux seaux d’eau par jour, que nous avons collectés dans des réservoirs d’eau», dit-il.

Bien qu’il affirme que les problèmes d’approvisionnement en eau ne sont pas rares dans certaines régions de l’Inde, ce mois-là a été difficile pour M. Shrivastav et d’autres dans la région. «C’était une zone très humide; c’était ingérable.»

M. Shrivastav était déjà intéressé par la pénurie d’eau après avoir remporté un concours étudiant en 2012 sur l’imagination de l’avenir de l’eau dans les villes, mais l’expérience l’a poussé à explorer des solutions.

«Une source d’inspiration venait de Star Wars où il y a un appareil qui produit de l’eau à partir de l’air. J’ai pensé pourquoi ne pas essayer? C’était plus un projet de curiosité.»

Plusieurs années plus tard, en 2019, cette idée l’a amené, ainsi que Govinda Balaji et Venkatesh Raja, à créer Uravu Labs, une start-up basée à Bangalore.

Leur système convertit l’air en eau en utilisant des générateurs d’eau atmosphérique contenant un désiccatif liquide, qui absorbe l’humidité de l’air. En utilisant de la lumière du soleil ou de l’électricité renouvelable, ils chauffent le désiccatif à 65 °C, ce qui libère l’humidité, qui peut ensuite être condensée en eau potable. M. Shrivastav affirme que tout le processus prend environ 12 heures. Aujourd’hui, chaque unité produit environ 2 000 litres d’eau potable.

Cependant, bien que sa vision était de fournir de l’eau potable aux communautés confrontées à des pénuries d’eau, il affirme que ce n’était pas financièrement viable. «Nous avons réalisé que la technologie a encore besoin de temps pour se développer et devenir moins coûteuse», déclare M. Shrivastav. «Ou quelqu’un d’autre devrait la financer, mais nous n’avons pas trouvé de soutien en Inde.»

Au lieu de cela, ils vendent actuellement de l’eau à 40 clients de l’industrie de l’hôtellerie, qui l’utilisent à leur tour pour fournir de l’eau potable aux clients.

Les pénuries d’eau ne sont pas nouvelles, mais de nombreux pays, en particulier dans le sud, connaissent des périodes de sécheresse intense et des inondations liées au changement climatique qui contaminent les sources d’eau. Selon l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture, plus de 50 % de la population mondiale – quatre milliards de personnes – connaissent des pénuries d’eau au moins une fois par mois, tandis qu’en 2025, 1,8 milliard de personnes devraient vivre dans des pays ou régions confrontés à une pénurie d’eau « absolue ».

La technologie de génération d’eau atmosphérique pourrait-elle être la solution? Efficace énergétiquement – elle peut être alimentée par des sources renouvelables – c’est une façon de fournir une source d’eau fraîche sans avoir besoin d’infrastructures d’eau traditionnelles, ce qui en fait une option attrayante dans les endroits isolés.

Il semble y avoir un marché pour la technologie. Évalué à 3,4 milliards de dollars (2,7 milliards de livres sterling) en 2022, le marché de la génération d’eau atmosphérique devrait atteindre 13,5 milliards de dollars en 2032, selon un rapport de Global Market Insights.

Il existe deux principales méthodes de génération d’eau atmosphérique. Premièrement, il y a le processus de refroidissement et de condensation qui refroidit l’air humide à son point de rosée, provoquant la condensation de la vapeur d’eau en eau liquide.

Le deuxième est un système basé sur des désiccants qui utilise des matériaux hygroscopiques pour absorber l’humidité de l’air, puis la libérer par un processus de chauffage.

Grâce à son entreprise sociale Majik Water, la cofondatrice et directrice générale Beth Koigi gère environ 40 unités de générateurs d’eau atmosphérique dans des régions arides et semi-arides du Kenya, en utilisant des techniques de refroidissement et de condensation pour capturer l’humidité de l’air.

Fondée en 2017, Mme Koigi a été inspirée de créer Majik Water après avoir vécu une pénurie d’eau pour la première fois lors d’une sécheresse alors qu’elle étudiait à Nairobi en 2016. Alors que beaucoup allaient chercher de l’eau dans une rivière à proximité pour cuisiner, boire et se laver, Koigi dit qu’elle ne pouvait pas se résoudre à boire l’eau contaminée.

Elle a commencé à chercher d’autres idées de source d’eau et a créé une entreprise de filtres à eau avant de développer un système d’air à eau. Majik Water travaille avec des ONG et des organisations humanitaires, en plus d’être vendue en magasin.

L’unité la plus grande de Majik produit 500 litres d’eau en 24 heures et est installée dans des écoles et des petites communautés. Bien qu’il y ait une demande pour le système de son entreprise, Mme Koigi ne le considère pas comme une solution permanente.

« Honnêtement, j’ai l’impression que ce n’est pas la solution à la pénurie d’eau », déclare Mme Koigi. « C’est une solution temporaire… principalement parce que ce n’est pas bon marché. »

Les fabricants se concentrent sur la rendement énergétique accru des systèmes de génération d’eau atmosphérique, déclare Avinash Singh, directeur associé de la recherche et du conseil chez Global Market Insights.

Il ajoute que le soutien gouvernemental, les subventions ou les réglementations environnementales pourraient favoriser une adoption plus large de la technologie.

Un développement qui a favorisé l’adoption de tels systèmes d’eau est le passage aux paiements numériques. Basée en Italie, Veragon possède des unités de production d’eau dans tout le Moyen-Orient, l’Asie, l’Afrique et l’Amérique du Sud.

« Lorsque nous avons commencé initialement avec des communautés hors réseau, c’était une société basée sur des espèces qui n’était pas vraiment viable… de nos jours, cela se numérise », déclare Stephen White, directeur commercial mondial de Veragon.

Il dit que toutes les unités seront passées au numérique dans les prochains mois. Cependant, le prix des unités n’est pas bon marché. Veragon affirme que ses unités, qui utilisent le système de refroidissement et de condensation, coûtent entre 60 000 et 70 000 dollars. Pendant ce temps, Mme Koigi dit qu’une grande unité de leur entreprise coûte 18 000 dollars.

Mais M. Shrivastav souligne que la production d’eau sur place présente un avantage économique car l’eau est assez lourde et n’est pas facile à transporter.

À l’avenir, Uravu Labs explore comment les avancées dans la science des matériaux peuvent améliorer l’efficacité des désiccants, ou comment l’utilisation d’un matériau différent pour absorber plus d’humidité de l’air pourrait rendre le processus plus efficace.

Ils espèrent également réaliser des projets pilotes impliquant l’installation de leurs unités dans des centres de données en Inde et à Singapour. Les centres de données génèrent beaucoup de chaleur qui est généralement perdue, mais Uravu prévoit plutôt de l’utiliser pour créer de l’eau fraîche.

« Ce processus entraînera une réduction pouvant aller jusqu’à 95 % de la consommation d’eau douce [par le centre de données] car le système d’Uravu capture la majeure partie de la chaleur perdue et redonne de l’eau froide, donc très peu d’eau douce est nécessaire en complément », explique M. Shrivastav.