Prix de l'inventeur européen

De l’eau propre pour les régions troublées

En 2010, plus de 884 millions de personnes dans le monde n'avaient pas accès à l'eau potable. Les maladies transmises par l'eau comme la dysenterie, l'E. coli et les rotavirus représentent la première menace environnementale pour les enfants et les nourrissons dans les pays en développement. Elles sont responsables du décès d'environ deux millions d'enfants chaque année. Le tableau noircit encore lorsque des catastrophes naturelles ou des conflits surviennent. L'assainissement de l'eau par ultraviolets (UV) est l'une des méthodes sanitaires les plus efficaces pour éliminer les virus et les bactéries de l'eau potable et pourrait contribuer à réduire fortement le nombre de décès. Jusqu'à récemment, les méthodes classiques de traitement de l'eau restaient inadaptées aux régions les plus pauvres du monde, où les besoins en eau potable sont les plus aigus.

En effet, la construction et l'exploitation d'usines de traitement de l'eau par UV requièrent des investissements à grande échelle, du personnel qualifié et des systèmes de pompage élaborés pour exposer l'eau aux rayons UV de façon uniforme.

Au début du siècle dernier, le traitement de l'eau par rayonnement UV constituait la plus nouvelle et la plus efficace des trois méthodes connues d'élimination des pathogènes de l'eau potable. Les deux autres méthodes consistent à faire bouillir l'eau et à lui ajouter de l'eau de Javel. Faire bouillir l'eau est de loin la méthode la plus ancienne : il y est fait mention pour la première fois dans des textes sanscrits datant de 2000 avant JC. Cette méthode reste la plus utilisée aujourd'hui. Selon les estimations, 500 millions de personnes y recourent rien qu'en Chine. Revers de la médaille, elle représente une cause inquiétante de déforestation et d'émission de gaz à effet de serre.

Une solution à un problème de notre époque ?

Facile à mettre en œuvre et peu onéreux, le dispositif de désinfection portable mis au point par les inventeurs nominés au prix de l'inventeur européen Ashok Gadgil et Vikas Garud pourrait se révéler l'une des solutions clé à l'un des problèmes les plus sérieux de notre époque : l'accès à l'eau potable.

L'importance de l'eau est soulignée par l'organisation à but non lucratif The Water Project pour laquelle l'accès à l'eau potable est le point de départ de tout développement. Selon elle, le manque d'accès à l'eau potable constitue l'une des principales causes de la pauvreté en Afrique. Ce point de vue est repris dans le 3e rapport des Nations Unies sur la mise en valeur des ressources en eau qui met en lumière le lien fort entre le développement économique et les ressources en eau dans l'histoire.

De l'eau propre, là où elle fait cruellement défaut

Lancé en 1996 sous le nom UV Waterworks, le système d'assainissement de l'eau inventé par Ashok Gadgil, chercheur senior au Laboratoire national Lawrence Berkeley, et son assistant Vikas Garud, ne pèse que 8 kilos. De la taille d'un four à microondes, il fonctionne à l'aide d'une lampe à UV basse consommation et désinfecte 1000 litres d'eau par heure. Il peut être utilisé en dehors du réseau électrique en étant alimenté par une batterie de voiture ou un petit panneau photovoltaïque.

Le rapport coût/performance d'UV Waterworks est impressionnant : consommant environ 20 000 fois moins d'énergie que la technique consistant à faire bouillir l'eau, une unité UV Waterworks peut traiter environ 16 litres d'eau à la minute pour moins de 0,01 euro. Utilisé pour la première fois dans le cadre de l'aide apportée aux victimes des cyclones aux Antilles en 1998, le système a depuis montré son efficacité au Sri Lanka après le tremblement de terre et le tsunami qui ont frappé l'Asie en 2004. En 2010, la technologie était utilisée dans plus de dix pays dans le monde, alimentant plus de deux millions de personnes en eau propre.

De la lumière pour éliminer les pathogènes

Ashok Gadgil s'est intéressé au potentiel des ultraviolets en 1992, alors qu'il cherchait une solution compacte à haute efficacité énergétique aux catastrophiques pénuries d'eau potable en Inde, son pays d'origine.

C'est le scientifique américain John Keys qui inaugura l'utilisation des rayons ultraviolets pour stériliser l'eau en 1919. Il fit breveter un stérilisateur à UV pour éliminer les germes contenus dans l'eau ou le lait. Son fonctionnement consistait à plonger une lampe à UV protégée par un boîtier en quartz dans le liquide pour en assurer une désinfection complète et homogène.

Cette invention repose sur un principe biochimique de base : les rayons ultraviolets (UV) sont une onde électromagnétique dont la fréquence varie de 10 nm à 400 nm, une longueur d'onde inférieure à celle de la lumière visible. L'exposition au rayonnement UV pendant de brèves périodes d'environ 12 secondes détruit les risques pour la santé que sont les virus et les bactéries en perturbant leur ADN, ce qui les empêche de se reproduire et d'infecter leurs hôtes humains.

D'autres inventeurs ont amélioré la méthode, dont Charles Pole, qui a mis au point un système complexe de canalisation d'eau en étoile et de réflecteurs de lumière dans le but d'exposer uniformément l'eau aux UV et l'a déposé en 1921. Toutefois, tous les systèmes à UV présentaient un inconvénient majeur : les lampes à UV étant plongées dans le liquide, les résidus organiques et chimiques s'accumulent sur leur boîtier au fil du temps. Ce problème, pouvant représenter lui-même un risque sanitaire, rend nécessaire un entretien régulier (onéreux) des lampes.

Les deux inventeurs ont résolu le problème de l'accumulation de résidus et de l'entretien régulier en plaçant la lampe à UV au-dessus d'un bac de traitement rempli d'eau. En outre, leur dispositif utilise la pesanteur ainsi qu'un système hydraulique ingénieux pour assurer une alimentation en eau régulière, sans avoir besoin de pompes.

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