Innovation: transformer de l’eau en désinfectant

Etudiant de l’EPFL, Constant Panisset a conçu dans le cadre de son projet de semestre un dispositif portable, robuste et bon marché qui transforme l’eau en antiseptique. De quoi peut-être désinfecter les équipements hospitaliers dans les pays en développement. L’étudiant envisage d’envoyer son prototype dans l’espace

Imaginez: un dispositif portable, robuste et bon marché, qui transforme en moins d’une minute de l’eau ordinaire en désinfectant. C’est ce sur quoi travaille Constant Panisset pour son projet de semestre en physique au Swiss Plasma Center chez Ivo Furno. Il exploite le principe de l’eau activée par plasma avec comme contrainte supplémentaire le fait que le prototype doit fonctionner dans l’espace. «Je suis un passionné de physique des plasmas, et je voulais accumuler de l’expérience dans ce domaine avec un projet qui ait des applications industrielles, explique Constant, étudiant en master à l’EPFL. Potentiellement, l’eau activée par plasma peut simplifier la vie de nombreuses personnes parce qu’elle est simple à déployer à l’échelle industrielle.»

La physique des plasmas est un vaste domaine de recherche. Elle compte déjà de nombreuses applications et, au départ, Constant a évalué plusieurs options. «La fusion pour produire de l’énergie dans un réacteur, c’est prometteur, mais pas encore mûr pour passer à l’échelle industrielle, explique-t-il. Dans l’aérospatial, les rejets accidentels de plasma dans les panneaux solaires des satellites peuvent détruire ou déclasser ces derniers. Les plasmas sont aussi utilisés pour propulser les satellites et les fusées, une fois dans l’espace, ou pour graver des composants électroniques plus compacts et plus précis.»

Conjuguant sa passion des plasmas et un intérêt marqué pour l’expérience pratique, Constant est membre de l’EPFL Rocket Team. Au moment de penser à son projet de semestre, il a exploré la possibilité de combiner plasma et ingénierie spatiale.

Des propriétés désinfectantes et de l’eau activée par plasma

Ce sont les propriétés antiseptiques de l’eau activée par plasma qui ont fini par retenir son attention. L’idée répondait à tous ses critères: applications industrielles, aide à la population ainsi que le défi technique supplémentaire de construire un dispositif qui fonctionne à une gravité proche de zéro.

Constant voulait fabriquer le dispositif le plus robuste à l’intention de la communauté médicale dans les pays en développement ou dans l’espace

Pour produire de l’eau activée, il faut d’abord fabriquer du plasma. Dans les grandes lignes, il s’agit de retirer les électrons des particules d’un gaz pour former des ions. Exposée à ce plasma, l’eau (H₂O) voit son acidité augmenter, tandis que sa composition change. Elle contient maintenant de nouvelles espèces chimiques comme du peroxyde d’hydrogène (H₂O₂), des nitrites (NO₂) et des nitrates (NO₃). L’eau activée par plasma est connue pour ses propriétés bactéricides. Elle est utilisée en agriculture, dans le domaine médical et pour des questions d’hygiène en général.

Fabriquer de l’eau activée par plasma pour des conditions extrêmes

Il existe de nombreuses manières pour produire de l’eau activée. Constant voulait fabriquer le dispositif le plus robuste à l’intention de la communauté médicale dans les pays en développement ou dans l’espace. Il a choisi une approche qui génère un fort potentiel dans l’air comme dans l’eau – avec une électrode dans l’air et l’autre dans l’eau. Mais pour produire un dispositif compact qui fonctionne dans l’espace, il lui faut optimiser les dimensions et la puissance du potentiel; pour des raisons de sécurité, il doit encastrer le tout afin d’assurer que les décharges accidentelles restent contenues. Pour l’heure, le prototype de Constant peut produire de 20 à 60 millilitres d’eau activée. Il tient dans la main et coûte environ 100 francs suisses en composants.

«Je m’intéresse à l’étude de l’eau activée par plasma en environnement de microgravité, pour déterminer si cette technologie peut prendre place dans de futures missions habitées. Avec seulement de l’eau et un peu d’électricité, elle pourrait prévenir la propagation des maladies dans de futurs véhicules spatiaux ou sur des bases lunaires comme Artemis.»

Le dispositif devrait s’inviter à bord de la fusée Nordend de l’EPFL Rocket Team. Lancement prévu en octobre.

Auteur: Hillary Sanctuary

Source: EPFL