Tutorial de 
Low-Tech Lab | Catégories : Eau, Énergie
La boite est consituée d'un cadre avec pour fond une plaque sur laquelle est positionnée un tissu imprégné d'eau salée. Sur le dessus, la boite est fermée par une vitre. L'alimentation en eau salée est assurée par un goutte à goutte placé en haut du cadre et le trop plein est évacué par le bas. L’intérieur de cette serre chauffe au soleil ce qui va entrainer l'évaporation de l'eau, puis sa condensation sur la vitre. L'eau douce va alors ruisseler jusqu'à une gouttière d'évacuation, pour enfin être récupérée dans un bocal.
La boite est consituée d'un cadre avec pour fond une plaque sur laquelle est positionnée un tissu imprégné d'eau salée. Sur le dessus, la boite est fermée par une vitre. L'alimentation en eau salée est assurée par un goutte à goutte placé en haut du cadre et le trop plein est évacué par le bas. L’intérieur de cette serre chauffe au soleil ce qui va entrainer l'évaporation de l'eau, puis sa condensation sur la vitre. L'eau douce va alors ruisseler jusqu'à une gouttière d'évacuation, pour enfin être récupérée dans un bocal.
Contexte
La conception de ce prototype de dessalinisateur est un travail collectif qui s'inscrit dans le projet d'expérimentation "Biosphère, capsule en milieu aride" porté par Corentin de Chatelperron et Caroline Pultz. Installée dans un désert proche de la mer de Basse Californie au Mexique, le binôme a expérimenté durant quatre mois cette nouvelle base de vie de 60m2 produisant suffisamment de protéines, de vitamines et de minéraux pour faire vivre deux humains, avec moins d’un euro d’intrants par jour. Ce lieu d’expérimentation a été choisi puisqu'il concentre les problématiques de l’évolution climatique actuelle : les milieux arides s’étendent chaque année et couvrent actuellement 41% des surfaces terrestres de la planète et concernent un habitant sur trois.
L’objectif de ce projet est d’expérimenter et éventuellement démontrer la possibilité de vivre dans un contexte de grande sécheresse dans un habitat résilient, pérenne et désirable. Pendant 3 mois nous avons conçu, prototypé puis fabriqué chaque low-tech pour qu’elles s’adaptent à cet environnement particulier. En Septembre, Corentin et Caroline ont rejoint le Mexique à bord d'un voilier en n'emportant que du textile. Ils ont alors répliqué toutes les low-tech à partir des matériaux et outils disponibles sur place. L'objectif a donc été de concevoir des systèmes simples et facilement réplicables. Pour faciliter la fabrication, chaque low-tech a fait l'objet d'un plan détaillé.
Quels besoins pour vivre dans cet habitat?
Pour rendre possible ce mode de vie, il a fallu répondre aux besoins comme l'accès à l'eau, l'énergie, l'alimentation, l'hygiène ou encore la gestion des déchets. Ici, nous nous intéressons à l'accès à l'eau nécessaire pour le bon fonctionnement de l'écosystème : les plantes, les champignons, les grillons, les mouches soldats noires et les personnes vivants dans l'habitat. Comme nous ne pouvons pas compter sur la récolte d’eau de pluie, le moyen qui nous a paru le plus efficace est la dessalinisation d’eau de mer en utilisant la source d’énergie qui sera la plus abondante : le soleil.
Quel besoin en eau?
Pour produire 1kg de légume, 100L d’eau est nécessaire. Comme Corentin et Caroline devront produire 200g de légumes quotidiennement, 20L d’eau par jour seront nécessaires pour la bioponie.
Le bac de spiruline aura besoin de 8L d’eau par jour puisque l’évaporation est estimée à 1L par m2 et par jour.
Les besoins pour les champignons et les insectes sont estimés à 4L d’eau par jour.
Enfin, nous comptons 8L d’eau par jour pour la boisson et la cuisine.
Au total, Corentin et Caroline devront disposer quotidiennement d'un minimum de 40L d’eau.
Conception du dessalinisateur
La conception de ce dessalinisateur s'est inspirée des conclusions d'étude de Cyril Grandpierre qui a prototypé plusieurs modèles de dessalinisateur solaire. De même, nous nous sommes appuyés sur la thèse d'Augustin Pinet qu'il a réalisé sur ce sujet en collaboration avec le Low-tech Lab. Notre objectif était d'arriver à un système performant tout en utilisant un maximum de matériaux biosourcés et des outils de base.
Le dessalinisateur que nous avons fabriqué nous permet de récolter environ 4L d'eau douce sur une surface de 100x120cm par une journée bien ensoleillée.
Étapes à réaliser sur les 2 plaques en zinc
Remarque : Comme nous ne disposons que d'un rouleau de liège d'épaisseur 1mm, nous collons plusieurs couches de liège pour réduire les pertes thermiques. D'autres moyens d'isolation sont possibles.
Le cadre
Remarque : Se référer à la photo ci-contre pour placer les tasseaux au bon endroit
La surface du dessalinisateur est donc de 1000x1200mm.
Les pieds avants
En s'écoulant, l'eau a tendance à suivre les fibres du textile. Lorsque l'on place le textile avec les fibres de biais (et non verticales), l'eau s'écoule de manière homogène sur toute la surface du textile (voir photo).
Les vitres de 100x66cm reposeront notamment sur ces tasseaux.
La première cornière sert à maintenir en place le goutte à goutte
La seconde cornière sert de gouttière à l'eau douce
Remarque : La corde en chanvre sert à acheminer l'eau douce vers un récipient. L'eau est d'abord absorbée par la corde en chanvre puis, par capillarité, dirigée vers ce récipient.
L'objectif est de réduire les pertes thermiques pour maximiser l'efficacité du dessalinisateur.
Étanchéité au niveau des vitres
Étanchéité au niveau du goutte à goutte
Si les dessalinisateurs permettent d'enlever le sel contenu dans l’eau, cette dernière n’est pas considérée comme potable car pauvre en minéraux. Il est donc indispensable de la reminéraliser pour éviter quelques aspects non souhaitables comme des carences alimentaires causant des risques de maladies cardiovasculaires.
Pour ce faire, nous utilisons un Ecofiltro, un filtre à eau en céramique, conçu à base d’argile et de sciure de bois carbonisé. Ces filtres permettent de potabiliser des eaux contaminées ou turbide impropres à la consommation humaine. Inventé dans les années 1960 et partagé en open-source, ce type de filtre est aujourd'hui fabriqué et utilisé dans de nombreuses régions du monde.
Si vous souhaitez en connaître davantage sur les étapes de fabrication, rendez-vous sur le wiki du Low-tech Lab!
Fabrication
Si un maximum de matériaux a été trouvé au Mexique, le liège utilisé pour l'isolation a été remplacé par une alternative locale : la paille. Comme les délais de livraisons ont été relativement long, cette dernière a été rajouté quelques semaines après la fabrication des premiers dessalinisateurs et a permis d'augmenter considérablement le rendement.
Retours d'expérience
Pour satisfaire les besoins en eau, 5 dessalinisateurs de 3 mètres de long ont été fabriqués, permettant de récolter 40L d'eau douce par beau temps et 20L par temps nuageux.
Pour arriver à ces performances, une maintenance quotidienne a été nécessaire pour s'assurer du bon fonctionnement de chacun des dessalinisateurs. La routine, d'environ 30 minutes, consistait à :
L'accumulation de sel sur le textile noir avait tendance a réduire les performances du système et favoriser la contamination de l'eau douce sur la vitre. De fait, le dépôt de sel était récupéré une fois par semaine pour assurer le bon fonctionnement des dessalinisateurs.
Si globalement les dessalinisateurs ont permis de subvenir aux besoins en eau, ces 4 mois d'expérimentation ont permis de déceler quelques dysfonctionnements qui nous ont amené à réfléchir à des pistes d'amélioration (non testées) :
Document rédigé par Emma Bousquet-Pasturel dans le cadre du projet expérimental "Biosphère, capsule en milieu aride" du Low-tech Lab.
fr none 0 Draft
Vous avez entré un nom de page invalide, avec un ou plusieurs caractères suivants :
< > @ ~ : * € £ ` + = / \ | [ ] { } ; ? #
Français
English
Deutsch
Español
Italiano
Português