Un cactus pour lutter contre les marées noires

Un cactus pour lutter contre les marées noires
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Les premières pensées qui nous passent par la tête quand est prononcé le mot cactus sont au choix, pour les mélomanes la fameuse chanson de Dutronc, pour les âmes sensibles les redoutables épines qui recouvrent la surface de ces plantes ou, pour les amateurs de nature de grands espaces le plus souvent arides.

Cette dernière évocation nous rappelle que bon nombre d’espèces vivantes, animales comme végétales, ont mis en place au cours des siècles des stratégies souvent très sophistiquées pour assurer leur existence dans des milieux résolument hostiles, notamment pour recueillir cet élément vital qu’est l’eau. Les chercheurs en biomimétisme se sont évidemment inspirés de ces procédés, comme par exemple celui du Stenocara gracilipes , espèce de scarabée vivant en Namibie, pour concevoir des collecteurs d’eau sur les lieux de résidence des populations qui doivent le plus souvent parcourir de longues distances pour en trouver.

C’est dans cet esprit qu’une équipe de chercheurs chinois de Pékin a entrepris d’étudier une espèce de cactus nommée Optunia microdasys, originaire du Mexique, sur laquelle ils ont observé que les épines jaunes, en forme de cônes, recueillaient l’eau contenu dans l’air en la stockant à leur base. En analysant plus précisément ce phénomène, ils ont découvert d’une part que ces épines étaient recouvertes de petites aspérités permettant de capter de minuscules gouttes d’eau et que par ailleurs ces gouttelettes étaient attirées à la base des épines par la différence de pression exercée entre la partie haute, très fine, de ces aiguilles et la partie basse plus large, chacune d’entre elles en entraînant d’autres dans leur mouvement. Les scientifiques auraient pu en rester là de leur découverte, en se limitant à l’un des principes du biomimétisme à savoir reproduire dans ce cas une forme et un procédé pour concevoir un collecteur d’eau comme cela a déjà été fait avec des filets reproduisant la structure d’une toile d’araignées. Mais en analysant le phénomène physique opéré sur ces particules d’eau, ils ont décidé de l’appliquer à un problème jusqu’alors insoluble, je veux parler de la séparation de gouttelettes d’eau avec des gouttelettes d’huile ou de pétrole, que l’on cherche depuis des années à régler en particulier lors des marées noires, dévastatrices pour la faune et la flore. Ils ont alors conçu  une plaque recouverte de pointes coniques issues d’un mélange de cuivre et d’un polymère de silicone, avec des micro-aspérités inspirées des épines de cactus, comme on peut le voir sur la photo ci-dessous.

épines cactus

En plongeant ce matériel dans des mélanges composés d’eau et de différents types d’huiles (végétales, gazole, solvants organiques), ils ont réussi à chaque fois à séparer les deux constituants de ces mixtures.

Il faudra encore un certain temps pour que ces chercheurs mettent au point un système capable de traiter des grandes surfaces d’eau contaminées en utilisant idéalement, pour respecter un des préceptes du biomimétisme, à savoir celui de créer des innovations durables et respectueuses de la nature, des matériaux autres que du cuivre et du silicone. Mais cette découverte ouvre des perspectives très prometteuses pour lutter contre  ces terribles marées noires comme celle de l’Amoco Cadiz qui a souillé de trop longues années la côte du Finistère Nord qui m’est si chère.

Source : Nature Communications