(Avril 15, 2023) La demande en eau et en énergie augmente à un rythme sans précédent dans le monde. Poussée par une forte croissance démographique, l'urbanisation et l'industrialisation, cette augmentation de la demande a de graves conséquences pour l'environnement, ainsi que pour le développement économique et la stabilité sociale. Alors que les dirigeants mondiaux n'ont pas encore trouvé de solution à ce problème urgent, un jeune chercheur amérindien a trouvé une solution potentielle à la demande croissante en eau et en énergie.
Un doctorat. Candidat en génie chimique à l'Université du Michigan, Harsh Patel travaille à la mise au point de nouvelles membranes à faible teneur en eau, capables d'éliminer sélectivement les ions ciblés des solutions aqueuses comme l'eau de mer, les eaux souterraines et les saumures. Le jeune chercheur a récemment reçu la prestigieuse American Membrane Technology Association (AMTA) et le United States Bureau of Reclamation Fellowship for Membrane Technology, ainsi qu'un prix en espèces de 11,750 XNUMX $. « Je suis extrêmement heureux d'avoir reçu cet honneur », a déclaré le chercheur. « Surtout en sachant que des travaux réussis dans ce domaine auront des implications directes sur des problèmes mondiaux tels que la pénurie d'eau ainsi que sur les technologies nécessaires pour mettre en œuvre la recherche à plus grande échelle. »
Pour une noble cause
Enfant curieux, Harsh était très sensible aux problèmes de pénurie d'eau auxquels sont confrontées diverses parties du monde depuis qu'il était à l'école. Alors qu'il travaillait sur plusieurs petites idées pour économiser l'eau au niveau local, c'est au cours de ses années de diplôme que l'idée de développer un système de membrane à faible teneur en eau qui pourrait distiller même l'eau de mer. Après avoir terminé ses études, le jeune chercheur a obtenu un BS en génie chimique et biomoléculaire du Georgia Institute of Technology, puis a rejoint l'Université du Michigan Ann Arbor, pour son doctorat.
Expérience de Harsh montrant des différences de sélectivité ionique dans des membranes à teneur en eau variable
Les travaux de Harsh portent sur l'établissement de nouvelles membranes échangeuses d'ions (IEM) de nouvelle génération capables d'éliminer sélectivement les ions ciblés des solutions aqueuses pour répondre aux demandes croissantes en eau et en énergie. Les résultats de cette recherche permettront de découvrir des paramètres de conception pour synthétiser les IEM souhaitables pour diverses applications de séparation d'ions qui sont essentielles pour les applications industrielles telles que l'extraction du lithium, l'adoucissement de l'eau et la récupération des nitrates.
Expliquant son innovation, le Indien du monde a déclaré: «Les IEM sont des matériaux polymères qui possèdent des groupes fonctionnels chargés sur le polymère et peuvent faciliter le transport des contre-ions, tout en rejetant efficacement les co-ions. La plupart des IEM commerciaux ne peuvent pas discriminer efficacement les différents contre-ions, ce qui entrave l'isolement efficace du lithium ou du nitrate car les solutions contenant ces deux espèces possèdent d'autres ions monovalents et divalents à des concentrations élevées.
Harsh, après avoir reçu l'AMTA et le Bureau of Reclamation Fellowship for Membrane Technology
Cependant, ses recherches seront cruciales pour le traitement avancé des approvisionnements en eau alternatifs. "Mes recherches auront un potentiel significatif pour réduire le coût, l'énergie et l'impact environnemental du traitement avancé du recyclage des eaux usées et de l'eau de mer qui offrirait un approvisionnement en eau propre, sûre, abondante et rentable dans les États arides de l'Ouest et dans le monde entier. ” Le travail du chercheur tourne actuellement autour de la synthèse d'IEM peu coûteux avec une teneur en eau et une densité de charge contrôlées sur de larges plages, créant des opportunités pour régler la sélectivité des ions en explorant les phénomènes au niveau moléculaire qui affectent le transport compétitif des ions dans les IEM.
Harsh fait également partie du programme financé par l'université Laboratoire Kamcev, un groupe de recherche qui vise à développer des matériaux polymères de nouvelle génération pour le traitement de l'eau et les applications de production et de stockage d'énergie.
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