Quand a technologie peut sauver des vies

Photo: Shai Kessel

Ce n'est pas le manque d'idées, de technologies et de savoirs qui est la cause des misères humaines au travers le globe à cause du manque d'accès à de l'eau potable et des installations sanitaires inadéquates. En voici un exemple.

Plus d'un milliard de personnes sur la planète n'ont pas assez d'eau propre pour leurs besoins de base, et dans la plupart des cas, c'est par manque de salubrité plutôt que par manque d'eau tout court. La maladie fait alors son apparition, surtout la diarrhée qui tuent des millions d'enfants par année et nuit à l'épanouissement de plusieurs millions d'autres. De meilleurs filtres pourraient donc sauver bien des vies et améliorer la qualité de vie de bien des gens. Yi Cui de l'unversité de Stanford pense qu'il a une solution pour ce problème.

Les filtres traditionnels fonctionnent en injectant l'eau à pression au travers des pores pour en extraire les bactéries. Cela demande une source d'énergie, ainsi que des remplacements fréquents des éléments des filtres parce que les bactéries bouchent les pores des filtres. Le filtre du Docteur Cui, par contre, ne filtre pas les bactéries. Il les tue.

L'élément du filtre que le Docteur et son équipe ont conçu est un grillage composé de petits cylindres de carbone baptisés "nanotubes" sur lesquels on superpose des fils d'argent par dessus du tissu de coton. On sait que l'argent tue les bactéries, ce qui a fait penser au Dr Cui que forcer les bactéries près de l'argent sans les capter pourrait être suffisant pour les tuer. Il se doutait aussi que de faire passer un courant électrique dans l'argent pourrait aussi aider le procédé, parce que les champs électriques ont la capacité de décomposer les membranes qui contiennent les cellules bactériennes. Bien que l'argent est un bon conducteur d'électricité, le carbone coûte moins cher, et les nanotubes aident à augmenter la conductivité nécessaire au processus.

Pour fabriquer les nouveaux filtres, l'équipe de chercheurs a commencé à tremper des pièces de tissu de coton dans l'"encre" contenant les nanotubes. Ils ont ensuite utilisé des pipettes pour déposer les fils d'argent qui étaient auparavant suspendus dans du méthanol sur la surface des pièces de tissu. Une fois secs, les nouveaux filtres étaient prêts pour les premiers tests. Le Dr Cui les a connecté à une pile et a fait passer de l'eau contenant de l'E. coli au travers. Quelques gouttes de l'eau filtrée ont ensuite été déposées sur des boîtes de Petri pour voir ce qui restait de vivant.

Comme le rapporte leur compte-rendu dans la dernière édition de "Nano Letters", le Dr Cui et son équipe ont trouvé que quand le filtre fonctionne sur du -20 volts, il tue 89% des bactéries et quand il fonctionne sur du +20 volts, il tuait 77% des bactéries. À zéro volts, la plupart des bactéries survivaient. Dans un test subséquent, en utilisant de l'eau contaminée filtrée dans 3 filtres en séquence, 98% des bactéries étaient tuées.

En employant l'argent de cette façon, on penserait que ce serait dispendieux, mais ce n'est pas le cas. Le montant employé est minuscule, et la quantité d'électricité nécessaire pour garder le filtre électrifié est très petite également. Un petit panneau solaire PVC serait suffisant. Et on s'attend à ce que le filtre lui-même pourrait durer indéfiniment.

Le dernier test, donc, serait de savoir si le nouveau méchanisme est capable de tuer toutes les bactéries dangereuses trouvées habituellement dans de l'eau polluée. S'il en ressort de l'eau potable nécessaire à la vie, plusieurs communautés pourraient obtenir de l'eau potable beaucoup plus facilement.

Il y a donc amplement d'eau sur la planète, d'ingéniosité et de technologie pour assurer la survie et le bien-être de tous les êtres vivants sur le globe. Il ne s'agit que de manque de volonté politique et la richesse mal reditribuée qui sont à la racine des misères humaines.
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"Silver threads of life

MORE than a billion people lack clean water—and in most cases the lack is just of cleanliness, rather than of the water itself. The result is disease, particularly diarrhoea. This kills millions of children a year and stunts the growth of millions more. Better water filters, then, could save many lives and improve many others, and Yi Cui of Stanford University thinks he has come up with one.

Traditional filters work by forcing water through pores to weed out bacteria. That needs power, as well as frequent changes of the filter element as the pores fill up with bugs. Dr Cui’s filter, though, does not screen the bacteria out. It kills them.

The filter element he and his team have designed is a mesh of tiny carbon cylinders, known as nanotubes, and silver wires laid on top of a thin strip of cotton cloth. Silver is well known to kill bacteria, so Dr Cui conjectured that forcing bugs to pass close to the metal without actually trapping them might lead to their destruction. He also suspected that running an electric current through the silver might help the process, because electrical fields have the ability to break down the membranes that surround bacterial cells. Though silver is a good conductor, carbon is cheaper, and the nanotubes provide the extra electrical conductivity needed.

To make their new filter, the team first dipped strips of woven cotton into “ink” containing nanotubes. They then used pipettes to drop the silver wires, which were suspended in methanol, on to the surface of the strips. Once dried, the new filters were ready to try. To do that Dr Cui connected them to a battery and ran water containing E. coli, a common bacterial contaminant of water, through them. A few drops of the filtered water from each experimental run were then scattered on an incubation plate to see what was left to grow.

As they report in the latest edition of Nano Letters, Dr Cui and his team found that when the filter was operated at -20 volts it killed 89% of the bacteria and that at +20 volts it killed 77%. At zero volts, most of the bacteria survived. In a follow-up experiment, in which contaminated water was run through three of the new filters in sequence, 98% of the bacteria were killed.

Using silver this way might sound expensive, but it is not. The amount involved is minuscule, as is the quantity of electricity needed to keep the filter charged (a small solar panel would be sufficient to supply it). And the filter itself would be expected to last indefinitely.

The next test, then, is to see if the new device kills the full range of dangerous bacteria found in polluted water. If it does then potable water, one of the necessities of life, may become easier for many people to obtain."

Excerpts from article published in The Economist here: http://www.economist.com/node/17305326

There's plenty of water, imagination and technologies out there to make sure every body on the planet has enough water to survive. It's just the politics and the distribution of wealth that gets in the way.