Dessalinisateur solaire

Tutorial de Low-tech Lab | Catégories : Eau, Énergie

Low-tech Lab

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Dessalinisateur_solaire

Dernière modification le 17/01/2023

Difficulté

Facile

Durée

3 heure(s)

Coût

30 EUR (€)

Description

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.

Difficulté

Facile

Durée

3 heure(s)

Coût

30 EUR (€)

Sommaire

1 Description
2 Sommaire
3 Introduction
4 Étape 1 - Isolation des plaques
5 Étape 2 - Peinture des plaques
6 Étape 3 - Fabrication du cadre et des pieds avants
7 Étape 4 - Fixation du textile en lin
8 Étape 5 - Fabrication du goutte à goutte
9 Étape 6 - Fixation des cornières
10 Étape 7 - Fabrication des pieds arrières
11 Étape 8 - Pose des vitres
12 Étape 9 - Etanchéité du dessalinisateur
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Licence : Attribution (CC BY)

Introduction

La conception de ce dessalinisateur s'inscrit dans le projet d'expérimentation "Biosphère, capsule en milieu aride". Corentin et Caroline, le binôme qui a expérimenté durant quatre mois cette nouvelle base de vie, ont choisi de l’installer en Basse-Californie (Mexique) un lieu où se concentrent les problématiques de l’évolution climatique actuelle. L’expérimentation s'est déroulée dans un désert (proche de le mer) car les milieux arides s’étendent chaque année et couvrent actuellement 41% des surfaces terrestres de la planète et concernent un habitant sur trois.

L’idée 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, protypé puis fabriqué chaque low-tech pour qu’elles s’adaptent à cet environnement particulier. En Septembre, Corentin et Caroline se sont rendus au Mexique en voilier en n'emportant que le textile. Ils ont répliqué les low-tech à partir des matériaux et outils disponibles sur place. L'objectif a donc été de concevoir des systèmes simples à répliquer. 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 à des besoins essentiels 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 qui est indispensable dans cet habitat pour subvenir aux besoins 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 pour satisfaire ces besoins, le moyen qui nous a paru le plus efficace est la dessalinisation d’eau de mer en utilisant l’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 par jour, 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 au minimum de 40L d’eau par jour.

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 ensoeillée. Pour satisfaire leurs besoins, Corentin et Caroline ont du fabriqué 10 dessalinisteurs de ce type.

Matériaux

Outils

Étape 1 - Isolation des plaques

Etape à réaliser sur les 2 plaques en zinc

Couper 3 bandes de liège de 100x66cm
Coller des bandes de scotch double face sur la plaque de zinc
Coller la première bande de liège
Réitérer cette opération deux fois pour coller les 2 bandes de liège restantes

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.

Étape 2 - Peinture des plaques

Peindre les 2 plaques en zinc en noir

Étape 3 - Fabrication du cadre et des pieds avants

Le cadre

Couper 2 tasseaux en bois de 1200 mm de longueur (1)
Couper 4 tasseaux en bois de 930 mm de longueur (2)
Couper 6 tasseaux en bois de 545 mm de longueur (3)

Remarque : Se référer à la photo ci-contre pour placer les tasseaux au bon endroit

Percer les tasseaux et les plaques avec un foret de ⌀ 3 mm
Fixer les tasseaux aux plaques avec des vis de ⌀ 4 mm

La surface du dessalinisateur est donc de 1000x1200mm.

Les pieds avants

Couper 4 tasseaux en bois de 1200 mm de longueur (4)
Percer les tasseaux et les plaques avec un foret de ⌀ 4 mm
Fixer les tasseaux aux plaques avec 12 vis de ⌀ 5 mm

Étape 4 - Fixation du textile en lin

En s'écoulant, l'eau a tendance à suivre les fibres du textile. Lorsque les fibres sont de biais, l'eau s'écoule de manière homogène sur toute la longueur du textile (voir photo).

Couper un morceau de textile de 1200x1600mm, avec les fibres de biais. Le placer de manière centré sur les plaques.
Couper 3 tasseaux de 970 mm de longueur
Placer les tasseaux aux extrémités et au milieu des plaques (voir photo). Percer les tasseaux et la plaque avec un foret de ⌀ 4 mm. Le textile doit être tendu sur les plaques.
Fixer les tasseaux avec 9 vis de ⌀ 5 mm
Couper 3 morceaux de liège de 50x970mm
Après avoir posé une bande de scotch double face sur chaque tasseau, coller les morceaux de liège

Les vitres de 100x66cm reposeront notamment sur ces tasseaux.