Perspective et futur pour l'osmose
Il semble donc clair que l'efficacité de l'osmose passera par celle des membranes. La meilleure solution se situe probablement dans la nanotechnologie et les nanotubes. De nouvelles membranes à base de nanotubes de carbone ont été mises au point par une entreprise californienne, Porifera, et offrent des perspectives prometteuses. En effet, ces membranes offrent une très grande sélectivité vis-à-vis des ions, tout en assurant une excellente perméabilité au niveau de l'eau.
En France des recherches ont également été réalisées dans ce domaine. À l'université de Lyon, Alessandro Siria, Anne-Laure Biance et Lydéric Bocquet ont tenté de mieux comprendre les propriétés parfois étranges des fluides à l'échelle nanométrique. Ils espéraient en tirer des conclusions nouvelles pour la conception de membranes permettant d'atteindre des niveaux très élevés dans la production d'électricité.
Pour ce faire, ils ont d'abord étudié les propriétés des fluides dans un pore unique. Ils ont donc développé une méthode pour concevoir ces pores d'une taille nanométrique ainsi que les outils expérimentaux pour en mesurer les propriétés. Les nanotubes qui ont été créés sont composés de bore et d'azote, mesurent quelques dizaines de nanomètres de diamètre et ont été insérés au travers d'une membrane solide en nitrure de silicium. Cette membrane avec son nanotube a alors été insérée dans un dispositif plus classique, où deux réservoirs de liquides sont séparés par la membrane avec son nanotube unique qui la traverse. Des électrodes sont placées dans chacun des réservoirs et permettent de convertir, par réaction électrochimique, le courant ionique en courant électronique dans un circuit électrique extérieur. Ce système est un outil unique pour étudier le transport de fluide dans un canal nanométrique.
Dans un premier temps, les trois chercheurs se sont intéressés à la génération de courant électriques lorsqu'on impose une différence de salinité entre les deux électrodes. En observant l'écoulement osmotique au travers du nanotube, issu des différences de concentration en sel dans les deux réservoirs, ils ont mesuré avec incrédulité, un courant électrique géant, de l'ordre du nanoampère, soit deux ordres de grandeur au-dessus de leurs attentes.
Traduit en termes de puissance électrique générée par unité de surface, ce résultat conduit à une puissance osmotique de l'ordre de 4000 watts par mètre carré de surface. Ce chiffre est mille fois supérieur aux résultats obtenus jusqu'ici avec les méthodes PRO ou RED.
Reste maintenant à transformer cet essai en développant des membranes macroscopiques à base de ces nanotubes, première étape vers un développement industriel. Il existe déjà des propositions de protocoles pour fabriquer de telles membranes. Il faut maintenant les optimiser, en vue de les utiliser comme membrane osmotique.