Générateur d'eau atmosphérique

Atrapanieblas ou capteur de brouillard à Alto Patache, Désert d'Atacama, Chili.

Les Incas étaient capables de collecter la rosée et de la canaliser vers des citernes pour une distribution ultérieure. Certains documents historiques indiquent une utilisation de l'eau collectée à partir de pièges à brouillard. Ces méthodes traditionnelles étaient généralement passives, ne nécessitant aucune source d’énergie externe que les variations de température naturelles.

Plusieurs inventeurs ont mis au point des puits aériens afin de capter de manière passive l’humidité de l’air.

De nombreux générateurs d'eau atmosphérique fonctionnent de manière analogue à celle d'un déshumidificateur : l'air passe sur un serpentin refroidi, ce qui provoque la condensation de l'eau. Le taux de production d'eau dépend de la température ambiante, de l'humidité, du volume d'air traversant le serpentin et de la capacité du dispositif à refroidir le serpentin. Ces systèmes réduisent la température de l'air, ce qui réduit sa capacité à transporter la vapeur d'eau et provoque une condensation. Il s’agit de la technologie la plus utilisée.

Une autre technologie disponible utilise des absorbeurs d'humidité liquides ou humides tels que le chlorure de lithium ou le bromure de lithium pour extraire l'eau de l'air par un processus hygroscopique[1]. Une technique similaire combine l'utilisation d'absorbeurs d'humidité solides, tels que le gel de silice et la zéolite, avec la condensation pressurisée. Des dispositifs générant directement de l’eau potable en utilisant la lumière du soleil sont également en cours de développement[2].

La production de 1 litre d'eau nécessite environ 310 Wh[3].

Condensation par refroidissement

Exemple de procédé de condensation par refroidissement.

Dans un générateur d'eau atmosphérique à condensation, un compresseur fait circuler le fluide frigorigène à travers un condenseur, puis un serpentin évaporateur qui refroidit l'air ambiant. Cela abaisse la température de l'air à son point de rosée, ce qui entraîne la condensation de l'eau. L'eau ainsi extraite est acheminée dans un réservoir muni d'un système de purification[4].

La vitesse à laquelle l'eau peut être produite dépend de l'humidité relative, de la température de l'air ambiant et de la taille du compresseur. Les générateurs d’eau atmosphérique deviennent plus efficaces à mesure que l’humidité relative et la température de l’air augmentent. En règle générale, les générateurs d'eau de atmosphérique à condensation ne fonctionnent pas correctement lorsque la température est inférieure à 18,3 °C ou lorsque l'humidité relative est inférieure à 30%.

Des efforts récents ont été déployés pour tenter d'utiliser l'effet Peltier de matériaux semi-conducteurs dans lesquels un côté du matériau semi-conducteur chauffe tandis que l'autre côté se refroidit. Dans ce cas, l'air est déplacé sur les ventilateurs de refroidissement du côté qui se refroidit, ce qui abaisse la température de l'air jusqu'à son point de rosée, qui entraîne la condensation de l'eau.

La capacité de production d’eau potable peut être améliorée dans des conditions d’air ambiant peu humide en utilisant un refroidisseur à évaporation avec une alimentation en eau saumâtre pour augmenter l’humidité de l’air à des niveaux proches du point de rosée. Ce système permet la génération d'eau potable à l'aide d'eau saumâtre indépendamment de l'humidité de l'air ambiant.

La production d'eau dans les serres est un cas particulier car l'air à l'intérieur d'une serre est beaucoup plus chaud et humide qu'à l'extérieur. En particulier dans les zones climatiques où l'eau est rare, une serre peut fortement améliorer les conditions nécessaires à la production d'eau atmosphérique. Un exemple est la serre d'eau de mer à Oman .

Dans les climatiseurs de type déshumidification, les eaux usées sont un sous-produit, causé par le refroidissement de l'air et la condensation, comme dans le cas d'un générateur d'eau atmosphérique. L'eau, dans ce cas, n'est pas purifiée. Les équipements de climatisation par réfrigération réduisent généralement l'humidité absolue de l'air traité par le système. Le serpentin de l'évaporateur relativement froid (au-dessous du point de rosée) condense la vapeur d'eau de l'air traité, tout comme une boisson glacée condense l'eau à l'extérieur du verre. Par conséquent, la vapeur d'eau est éliminée de l'air refroidi et l'humidité relative dans la pièce est abaissée. L'eau est généralement acheminée aux eaux usées ou peut simplement couler sur le sol à l'extérieur. La chaleur est quant à elle rejetée par le condenseur situé à l'extérieur de la pièce à refroidir.

De l'eau potable de qualité peut être générée par les panneaux solaires solaires du toit, utilisant l'énergie solaire et le chauffage solaire pendant la journée[10] - [11].

• Déshumidificateur
• Puits d'air (condenseur)
• Étang de rosée
• Capteur de brouillard
• Récupération des eaux pluviales
• Cheminée solaire
• Dessalement
• Distillateur solaire