A9-Projet Final-Rose d'eau

La récupération de l’eau de rosée peut répondre à de nombreuses problématiques dans le monde. Nous avons utilisé ce phénomène physique dans notre projet pour récolter de l’eau pour des nomades comme des randonneurs ou encore des campeurs. Le phénomène se déroulant la nuit, il permet aux nomades d’installer notre prototype en même temps que leurs campements et ainsi de récupérer l’équivalent d’une bouteille d’eau de 1,5L à leur réveil. Nous avons imaginé notre projet avec comme objectif de le concevoir léger, compact et facile à déployer. Pour arriver à ce résultat, nous nous sommes inspirés des condensateurs radiatif existants, de la forme d’un parapluie et de la texture des feuilles pour le drainage. Ensuite, nous avons designé un prototype HighTech ainsi qu’un LowTech sur le même principe.

Contexte et problématique :

Notre prototype HighTech est donc destiné à des
randonneurs, campeurs qui font des treks et des
bivouacs. Cette pratique nécessite de prévoir de l’eau en suffisance en fonction de son itinéraire mais celle-ci devient très vite encombrante quand on sait que 1L pèse un kilo et qu’un marcheur boit en moyenne 1,5 L d’eau par jour. Il se contentera dés lors du minimum. Dès lors, le marcheur est souvent dépendant de la situation de son campement qui doit être proche d’un point d’eau. Le but du prototype serait alors de rendre plus libre les utilisateurs et de garantir la production de l’équivalent d’une bouteille d’eau par jour. Néanmoins, le système ne doit pas être trop lourd et doit être facilement dépliable pour faciliter son utilisation et son transport. L’utilisation du phénomène de rosée permet de
récupérer de l’eau pendant les heures de sommeil pour que le randonneur puisse démarrer sa journée
avec une bouteille d’eau.  

En effet, dans l’air, il y a une quantité d’eau qui ne demande qu’à être extraite. L’eau de rosée est une source d’eau venue du ciel et notre système l’exploite.

En résumé, le prototype doit être compact, léger, facile d’utilisation et récolter 1,5L.

Design :

Le design est inspiré de la forme inversée d’un parapluie ainsi que du mode de rangement des piquets de tente dans un sac (des tubes métalliques, se clipsant les uns dans les autres et reliés par un fil élastique passant à l’intérieur de chaque petite barre), ce système permet à l’outil de se ranger de manière efficace et compacte. La forme de parapluie inversée quant-à-elle permet la concentration de l’eau en un point central

Notre projet portant sur la récolte de la rosée, nous avons effectué un état de l’art des différents dispositifs des condensateurs radiatifs et constaté que, pour optimiser le drainage, une pente à 30° était idéale.(voir état de l'art)

Afin de produire notre design, nous avons examiné les différents critères auxquels notre design/structure devait répondre :

·         Déploiement facilité : montable et démontable rapidement afin de faciliter l’utilisation par un randonneur, pour qu’il puisse déplacer son campement facilement et profiter de sa journée de marche par exemple.

·         Caractère léger : l’outil doit être léger afin de faciliter le transport et d’éviter une charge supplémentaire pour le randonneur (l’outil doit, de fait, être plus léger qu’une bouteille d’eau d’un litre et demi).

·         Caractère compact : l’outil doit être compact afin de faciliter le rangement de celui-ci dans le sac du randonneur.

Le prototype est donc conçu pour répondre à ces trois attentes, il est composé de pièces réalisées en impression 3D et de tiges en aluminium. Le prototype s’articule autour d’une pièce principale en plastique, dans laquelle viennent s’emboiter les tubes en aluminium sur lesquels se fixent des petites pièces plastiques, dans lesquelles viennent à nouveau s’introduire des tubes en aluminium. L’ensemble de ces pièces est relié par un fil élastique (à l’instar des piquets de tente) et compose les baleines et les pieds du prototype. Ceux-ci sont donc inclinés à 30° afin
d’optimiser le drainage (voir plus haut).

Concernant le modèle LowTech, nous avons simplifié la pièce centrale pour que les baleines et les pieds soient reliés entre eux et ne forment plus qu’une pièce. Pour remplacer l’aluminium, nous pouvons utiliser comme matériaux des tuyaux de plomberie ou des tuyaux en plastique pour l’électricité car ceux-ci possèdent des dimensions universelles et sont disponibles partout dans le commerce.

Fonctionnement :

L’outil fonctionne grâce au phénomène de la rosée. C’est la transformation de la vapeur d’eau présente dans l’air atmosphérique en gouttelettes d’eau. Cela se produit principalement la nuit sur un support froid lorsque l’humidité de l’air dépasse 100% : c’est le point de rosée. Pour provoquer cette condensation, il suffit de refroidir la surface de quelques degrés. En outre, le phénomène n’a pas besoin d’apport en énergie pour fonctionner.

La récolte de la rosée se fait sur un textile combiné à un maillage de fil de soie (voir article). Le textile produit la surface de production et de percolation tandis que la fibre du fil de soie ajoute des points de percolation et permet un drainage de l’eau plus rapide. Pourquoi ce choix du textile ? Vous trouverez à ce sujet plusieurs articles sur notre blog.

Etant donné que la production d’eau avec la rosée dépend des conditions météorologiques, nous avons surdimensionné l’objet de manière à obtenir une récupération d’eau équivalant à 1.2l en une nuit (en moyenne).  Des conditions de climatiques idéales, permettrait la récolte de 2l d’eau. Bien évidemment, dans le cas contraire où les températures seraient fort basses, le prototype ne serait pas efficace et ce, étant donné le peu d’eau contenu dans l’air (voir graphique).

Le déploiement simple et rapide du système est l'une de ses grandes qualités. Son utilisation, quant-à-elle, consiste simplement à laisser mère nature agir durant la nuit. L’eau condense et percole sur la bâche et ensuite ruisselle vers la pièce centrale et tombe dans une bouteille d’eau fixée à celle-ci.

L’objet ne devrait en soi pas avoir besoin d’un quelconque entretien. En effet, il demanderait le même entretien que l’on accorde à notre parapluie. C’est à dire peu d'entretien.

Evaluation :

Notre prototype récolte à la fois l’eau de rosée mais aussi de l’eau de pluie. Nous avons réussi à récolter plus de 1L d’eau en une nuit (voir les résultats d’expérience). Par contre, le prototype est solide mais pas au niveau de la pièce principal. Nous avons constaté qu’à certains endroits la couche de plastique est très faible et qu’elle pourrait devenir fragile avec l’usure.

Le temps de production est très long, surtout pour l’impression 3D des pièces  mais le temps de mise en place n'est pas très long. Le devise est assez simple à monter et à démonter . Quand a son poids , il ne dépasse pas 1kg mais le volume du prototype plié reste encore un peu trop encombrant à notre gout.