Les travaux, menés conjointement par l'Institut d'ingénierie des procédés de l'Académie chinoise des sciences et l'Université de Shenzhen, ont été publiés dans la revue scientifique Advanced Materials.

Le dessalement solaire est considéré comme l'une des solutions les plus prometteuses pour produire de l'eau douce à partir de l'eau de mer en utilisant une énergie renouvelable. Toutefois, son déploiement à grande échelle reste limité par plusieurs contraintes, notamment le coût énergétique, la durabilité des matériaux et la stabilité des performances.

Pour surmonter ces obstacles, les chercheurs ont développé un nouveau matériau photothermique tridimensionnel reposant sur une architecture nanométrique originale. Leur approche consiste à intégrer des chaînes polymères dans des structures poreuses multicouches grâce à un mécanisme comparable à un « verrou moléculaire ». Cette conception permet une répartition homogène des nanoparticules, limite leur agglomération et améliore le transport de l'eau au sein du matériau.

Les essais ont démontré que cette structure absorbe jusqu'à 90,2% du rayonnement solaire et réduit la consommation d'énergie liée à l'évaporation de 45,7%. Elle a également atteint un taux d'évaporation record de 38,14 kilogrammes d'eau par mètre carré et par heure, tout en conservant des performances stables pendant une année complète.

Les chercheurs ont ensuite intégré ce matériau dans un prototype de dessalement solaire équipé d'un système de condensation active. D'une surface de seulement 0,75 mètre carré, l'installation a produit 20,16 litres d'eau douce par jour sous un ensoleillement naturel, soit une quantité suffisante pour couvrir les besoins quotidiens en eau potable d'une dizaine de personnes. Les analyses confirment que l'eau obtenue répond aux normes de qualité de l'Organisation mondiale de la santé.

Au-delà de la consommation humaine, cette eau dessalée a également été utilisée pour irriguer une parcelle expérimentale de cinq mètres carrés pendant un an. Plusieurs cultures, dont le maïs, les épinards et différents légumes-feuilles, ont mené leur cycle de croissance à son terme, démontrant le potentiel de cette technologie pour des applications agricoles.

Selon les chercheurs, cette innovation constitue une solution durable pour renforcer les systèmes de production d'eau alimentés par l'énergie solaire. Elle pourrait contribuer à réduire le coût énergétique du dessalement, principal frein au développement de cette filière dans de nombreux pays confrontés à la raréfaction des ressources en eau.