Vortex

Le traitement bioinspiré de l’eau

L’eau dans tous états
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Les séjours UNIVERS en géologie et astronomie ont pour point commun l’eauEau / EauxL’eau est un concept très largement abordé au sein des stages Objectif Sciences, que ça soit sous la forme de Vacances Scientifiques ou de Classes Sciences pour les établissements scolaires, et ce dans tous les pays où l’association est présente (Polynésie, France, Québec...)., élément qui conditionne la vie et façonne les paysages, ici comme ailleurs.

Organisés autour du programme de recherche sur le traitement bioinspiréBioinspiré / Bio-inspiré / Bioinspirée / Bio-inspirée / Bio inspiré / Bio inspirée / Bio inspiréesNom d’origine anglophone : Biomimétisme

Adjectif d’origine francophone : Bioinspiré

Ce terme englobe à la fois la Bionique (copie des formes - très répandu), la physionique (copie des procédés - orig. Université de Genève) ou encore l’écologie industrielle (copie des organisations, par exemple des écosystèmes dans le cadre de l’urbanisme). de l’eauEau / EauxL’eau est un concept très largement abordé au sein des stages Objectif Sciences, que ça soit sous la forme de Vacances Scientifiques ou de Classes Sciences pour les établissements scolaires, et ce dans tous les pays où l’association est présente (Polynésie, France, Québec...). qui a lieu tout au long de l’année sur le Centre de séjours scientifiques de St-Anthème, ces camps de vacances hors du commun permettent chacun d’aborder l’un des concepts décrits ci-dessous.

Les solutions de traitement de l’eauEau / EauxL’eau est un concept très largement abordé au sein des stages Objectif Sciences, que ça soit sous la forme de Vacances Scientifiques ou de Classes Sciences pour les établissements scolaires, et ce dans tous les pays où l’association est présente (Polynésie, France, Québec...). ne sont pas aussi efficaces que ce qui serait souhaitable. Le traitement des eauxEau / EauxL’eau est un concept très largement abordé au sein des stages Objectif Sciences, que ça soit sous la forme de Vacances Scientifiques ou de Classes Sciences pour les établissements scolaires, et ce dans tous les pays où l’association est présente (Polynésie, France, Québec...). usées pratiqué actuellement ne permet pas encore de rejeter une eau totalement propre dans notre environnement. De plus, les installations classiques ne sont pas rentables. Cependant, cela tend à changer avec l’arrivée des traitements naturels tels que les lits filtrants. Mais ceux-ci restent trop lents si l’on doit répondre à l’urgence humanitaire ou économique.

Par ailleurs, les océans représentent un énorme potentiel pour l’eau de consommation, à condition que nous arrivions à la dessaler pour un coût raisonnable. Quant aux réserves souterraines proches de la mer, elles sont infiltrées par l’eau salée du fait de leur surexploitation, et deviennent saumâtre. De même, on observe une salinisation des réserves d’eau au cœur des déserts en raison de la trop forte évaporation ou de techniques d’irrigation inadaptées. A cela se rajoute un obstacle de taille : tous les systèmes de dessalement actuellement en cours d’utilisation polluent et sont soit trop chers, soit trop complexes, soit donnent une eau tellement déminéralisée qu’elle est impropre à la consommation.

Consciente des enjeux d’un véritable traitement des eaux usées et du dessalement de l’eau de mer, l’association Objectif Sciences a lancé le programme de recherche UNIVERS afin de mener des études originales sur le traitement de l’eau par vortex. Le vortex permettrait trois types de traitements de l’eau qu’il convient de vérifier lors des recherches menées au Centre de séjours scientifiques de St-Anthème :

 1er palier : Floculation de la matière en suspension au cœur du vortex du fait de la concentration activée par le mouvement du tourbillon

Cette matière une fois centrée au cœur du vortex peut être extraite facilement. Ce palier floculant a été vérifié, mais il reste à mettre un point les formes de tuyauterie qui permettent d’entretenir un tel mouvement sur une plus grande distance afin d’augmenter le résultat obtenu en un seul passage. Une telle machinerie, réduite au maximum, sur remorque, permettrait, par exemple, aux organisations humanitaires de rendre propre très rapidement (passage complet en dix minutes) une eau polluée par un glissement de terrain ou par le passage de populations en déplacement et enrayer ainsi toute contamination avant même qu’elle ne puisse avoir lieu. Cette partie du programme relève des domaines suivants :

• Mécanique
• Géométrie fractale
• Hydrodynamique

 2ème palier : Refroidissement de l’eau par sa mise sous pression.

Contrairement aux gaz qui s’échauffent lorsqu’ils sont mis sous pression, une organisation optimale de l’eau via un tourbillon concentre l’eau sur elle-même. Non pas « non compressible » mais peu compressible, l’eau mise sous pression prend légèrement moins de place et est ainsi amenée à sa température de stabilité, où elle prend le moins de volume, qui est de 4,13°C. Au dessous ou au dessus de cette température clé, l’eau reprend du volume, jusqu’à atteindre celui qu’elle connaît lorsqu’elle est à l’état de glace, en dessous de 0°C, ou jusqu’à s’évaporer au dessus de 100°C au niveau de la mer et dans les CNTP [1]. Mise sous pression l’eau, a moins de place et est obligée de s’organiser. Les molécules s’entremêlent et se déplacent moins, jusqu’à prendre le minimum de place possible, lorsque l’eau est à 4,13°C. Cette deuxième étape dite du « vortex réfrigérant » reste entièrement à vérifier et il se peut tout à fait que le mouvement imprimé à l’eau crée des frottements qui l’empêchent de baisser en température. Toutefois, les pronostics vont dans le sens d’une fluidité du vortex telle que ces frottements seraient négligeables. Cette partie du programme de recherche dépend des résultats de la première étape car elle nécessitera l’utilisation d’un cycle de tuyauterie optimale qui entretienne le tourbillon. Elle relève des domaines suivants :

• Hydrodynamique
• Thermodynamique
• Physique moléculaire

 3ème palier : le « vortex dessalant ».

Il s’agirait d’une étape supplémentaire (et non pas ultime) de l’effet de vortex sur la matière. Après avoir floculé la matière en son cœur, puis réfrigéré l’eau, nous pensons que le vortex pourrait, à condition qu’il soit correctement entretenu, condenser la matière au point d’en faire sortir les éléments en solutions, tels que Na+ et Cl- (le sel). Tout cela reste à vérifier bien sûr, et cette étape de recherche ne pourra pas démarrer tant que les deux premières étapes n’auront pas été elles-mêmes menées à leur terme. De plus, arriver à un tel résultat demanderait, en plus de réussir à entretenir le vortex, de parvenir à obtenir un mouvement parfaitement optimisé, sans quoi la moindre anicroche casserait la dynamique naissante d’hyper-pressurisation. Autant dire que nous avons de longues années de recherches devant nous sur ce sujet. Mais il est passionnant et cette troisième étape de recherche sonne comme une terre inconnue pour laquelle passer de nombreuses années sur les deux premières étapes est bien peu au vu de ce qu’elle pourrait apporter comme solutions dans le domaine du traitement de l’eau ou de l’énergie. Cette troisième étape relève des domaines suivants :

• Physique fondamentale et gravitation universelle
• Physique de la matière condensée
• Electromagnétisme
• Et bien entendu des domaines relatifs aux étapes précédentes

 Tout cela pour très peu d’énergie ?

Paramètre très intéressant, le vortex peut être enclenché facilement par l’impulsion de l’eau dans la tuyauterie avec une simple pompe. Cette pompe doit cependant être la plus régulière possible pour éviter de casser le mouvement imprimé à l’eau. Or toutes les pompes ne sont pas suffisamment régulières. Mais l’essentiel du travail est fourni par la forme de la tuyauterie, fractale, c’est-à-dire avec des courbes qui se répètent sur elles-mêmes. Il n’est donc nécessaire d’avoir en source d’énergie que de l’huile végétale si c’est une pompe diesel, le soleil s’il s’agit d’une pompe sterling, etc.

Il y a cependant un autre caractère mécanique du vortex qui est très utile, car une fois l’eau mise en tourbillon, elle se déplace plus vite dans les tuyaux. Cette technique, utilisant des tuyaux dont l’intérieur est profilé en spirale, est utilisée par exemple dans les gratte-ciel afin de permettre à l’eau de monter plus facilement jusqu’en haut. Ces tuyaux existent mais ne sont pas assez utilisés. Ils pourraient l’être dans l’adduction d’eau puisqu’une eau constamment en mouvement empêche les bactéries de s’y développer. Au Canada, par exemple, il y a une dizaine de morts chaque année qui sont dus à la consommation d’une eau ayant croupie dans les tuyaux. Utiliser des tuyaux imprimant un vortex à l’eau permettrait typiquement d’éviter ce genre de risque.

 Et les galaxies et les volcans dans tout ça ?

Les galaxies, les étoiles, les planètes, ont toutes vu le jour du fait de l’attraction universelle qui a condensé la matière sur elle-même, sous la forme parfois d’une magnifique spirale, comme celle que l’on retrouve dans les cyclones nuageux ou de la Voie Lactée. Il existe donc plusieurs déclinaisons physiques de l’attraction universelle dans la Nature et ce y compris le long des rivières. Tout au long des cours d’eau, l’eau tourbillonne sur elle-même ce qui a pour effet de l’oxygéner, mais également de la concentrer sur elle-même, et ce avec une pression infime mais répétée des milliards de fois dans une rivière de taille moyenne.

De la cime des montagnes jusqu’à la mer, l’eau ne parcourt ni une ligne droite en diagonale ni un trajet vertical puis horizontal. Entre ces deux extrêmes se trouve le chemin mathématique le plus optimal pour un fluide, à savoir une courbe asymptotique partant du sommet de la montagne et allant jusqu’à l’océan. Cette courbe n’est bien évidemment pas parfaitement lisse. Au contraire, elle est irrégulière, vu de côté et vue de dessus. On dit qu’elle est fractale parce que es formes se répètent sur elles-mêmes. Les nombreuses circonvolutions que la rivière fait tout au long de son trajet se répètent également à différentes échelles, jusqu’à obtenir les petits tourbillons dont nous parlions plus haut. La trajectoire de l’eau est donc fractale dans les trois dimensions et nous retrouvons là aussi l’une des constantes les plus répandues dans l’Univers, l’organisation chaotique de la matière qui donne la Vie telle qu’on la connaît.

Que de sujets passionnants à aborder avec des enfants ! Mais ce n’est pas tout ! En effet une eau 100% pure, c’est-à-dire H20 et uniquement H20 ne serait pas potable et est même dangereuse pour la santé car elle ne possède pas de minéraux. Si l’on boit une eau 100% pure, les minéraux qui se trouvent dans nos cellules en sortent pour aller dans l’eau que l’on vient de boire. A l’inverse, celle-ci entre dans nos cellules afin d’équilibrer la teneur en minéraux des deux côtés de la paroi de nos cellules. Cela a un effet dévastateur et une trop grande quantité d’eau pure ingérée a pour effet garanti... la mort. Mais les minéraux n’ont pas uniquement ce rôle de « bouche trou ». Ils sont également très importants parce qu’on en a besoin pour vivre, construire chacune des infimes parties qui font notre corps. Les sources minérales sont ainsi très bonnes pour la santé, chacune ayant une particularité qui lui est propre. Les sources minérales d’Auvergne en l’occurrence, où le Centre de Séjour Scientifique se trouve, sont nombreuses et sortent des sous-sols volcaniques. Il y a donc énormément d’activités à mener sur ce thème avec les petits géologues en herbe qui viennent passer leur été en vacances tout là-haut, à St-Anthème.

[1] Conditions Normales de Températures et de Pression

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