Une image au microscope montre comment l’aérogel de blanc d’œuf est constitué de feuilles de graphène tendues sur des réseaux de fibres de carbone.
La pollution par les microplastiques et la pénurie d’eau potable s’aggravant, il devient de plus en plus important de trouver des moyens efficaces de filtrer et de dessaler l’eau de mer. Un nouvel aérogel, fabriqué à partir de blancs d’œufs, est prometteur.
Le professeur Craig Arnold, de l’université de Princeton, a eu cette idée pour la première fois lors d’une réunion de la faculté, alors qu’il contemplait le pain de son sandwich. Il a pensé que la structure interne du pain fonctionnerait bien si elle était incorporée dans un aérogel de filtration de l’eau. Il a donc demandé à son groupe de laboratoire de développer différentes recettes de pain avec du carbone ajouté.
Au départ, aucun des aérogels de pain ne reproduisait suffisamment bien la structure, aussi l’équipe a-t-elle continué à éliminer des ingrédients jusqu’à ce qu’il ne reste plus que des blancs d’œufs et une petite quantité de carbone. « Ce sont les protéines du blanc d’œuf qui ont permis d’obtenir les structures dont nous avions besoin », a déclaré Craig Arnold.
La version actuelle de l’aérogel éliminerait le sel et les particules microplastiques de l’eau de mer avec une efficacité de 98 % et 99 % respectivement. Pour le fabriquer, il suffit de lyophiliser le mélange protéines d’œuf/carbone, puis de le chauffer à 900 ºC dans un environnement sans oxygène. Il en résulte un matériau dont la structure ressemble à celle d’un pain, composé de brins de fibres de carbone interconnectés et de feuilles de graphène.
L’aérogel est censé fonctionner beaucoup mieux que les filtres à charbon actif et, contrairement aux systèmes d’osmose inverse, il ne nécessite pas d’électricité : il utilise simplement la gravité pour faire passer l’eau de mer. Pour l’instant, rien n’a été dit sur la vitesse à laquelle il filtre l’eau.
Il convient de noter que, bien que les œufs soient raisonnablement bon marché et abondants, leur utilisation pour produire l’aérogel réduirait la quantité d’eau pouvant être utilisée comme nourriture. Cela ne devrait toutefois pas poser de problème, car il a été découvert que des protéines similaires disponibles dans le commerce fonctionnent tout aussi bien.
Arnold et ses collègues travaillent maintenant à la mise à l’échelle du processus de production. Ils espèrent que l’aérogel pourra être utilisé non seulement pour la filtration de l’eau, mais aussi dans des applications telles que le stockage de l’énergie, l’insonorisation et l’isolation thermique.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369702122002103?dgcid=coauthor
