Résumé :
Dans les zones chaudes et humides, la puanteur émise par les poubelles extérieures a toujours été un problème qui pèse sur la gestion de l'environnement urbain. Aujourd’hui, une nouvelle technologie développée par une équipe de recherche chinoise pourrait peut-être utiliser la lumière du soleil elle-même pour résoudre ce problème. Les chercheurs ont conçu un module solaire installé sur le couvercle d'une poubelle qui peut utiliser la lumière naturelle pour décomposer en continu les produits chimiques responsables des odeurs et réduire les odeurs de déchets provenant de la source.
Des recherches pertinentes ont été réalisées par l'équipe de Wang Jinlong de l'Université normale de Chine centrale et un certain nombre d'institutions de recherche scientifique chinoises, et ont été publiées dans la revue « Environmental Science & Technology ». Les chercheurs ont souligné que les méthodes traditionnelles pour résoudre les odeurs de déchets reposent principalement sur des assainisseurs d'air pour masquer l'odeur ou sur des filtres à charbon actif pour absorber les molécules odorantes, mais ces solutions sont souvent moins efficaces dans des environnements à haute température et humidité élevée.
Contrairement aux méthodes traditionnelles, le nouveau système ne capture pas simplement les odeurs, mais décompose directement les produits chimiques à l'origine des odeurs. L'équipe de recherche a déclaré qu'elle espérait résoudre le problème à l'intérieur de la poubelle, plutôt que d'attendre que l'odeur se propage dans la rue.
Le matériau de base de cette technologie est le dioxyde de manganèse. Matériau peu coûteux et largement utilisé, le dioxyde de manganèse est couramment utilisé dans les batteries, le traitement de l’eau, la purification de l’air et la fabrication de verre et de céramique. Les chercheurs ont utilisé sa capacité à faciliter le transfert d’électrons et à catalyser des réactions chimiques pour cibler l’acide acétique produit lors du processus de décomposition des déchets. L'acide acétique est l'une des sources importantes d'odeurs acides et de vinaigre après la décomposition des déchets. Le dioxyde de manganèse absorbe et décompose l'acide acétique, éliminant ainsi les odeurs.
Afin d'améliorer encore l'effet, l'équipe de recherche a ajouté un élément lithium à la structure du dioxyde de manganèse. L’introduction du lithium modifie les propriétés de transport interne des électrons du matériau, ce qui équivaut à optimiser le catalyseur afin qu’il puisse décomposer plus efficacement les molécules responsables des odeurs.
La lumière du soleil est la source d'énergie nécessaire au fonctionnement de ce système. Étant donné que les réactions chimiques nécessitent de la chaleur pour se produire, les chercheurs n’ont pas utilisé d’électricité pour le chauffage, mais ont utilisé la lumière du soleil pour chauffer directement le matériau catalytique. Grâce au processus de « conversion photothermique », la lumière du soleil est convertie en énergie thermique, activant ainsi la réaction catalytique.
Pour y parvenir, l'équipe a développé un ensemble de couvercle de poubelle transparent et respirant. Le dispositif contient une structure de lentille qui peut concentrer la lumière du soleil, ce qui peut concentrer la lumière sur la surface de la couche catalytique et améliorer l'efficacité catalytique. L'ensemble du module se monte de manière amovible sur le couvercle d'une poubelle à roulettes standard et ne nécessite aucune source d'alimentation supplémentaire pour fonctionner.
Les résultats expérimentaux montrent que dans des conditions de lumière solaire simulées, les catalyseurs modifiés au lithium sont nettement meilleurs que le dioxyde de manganèse ordinaire et les matériaux à charbon actif traditionnels en termes d'efficacité et de stabilité, et peuvent maintenir de bonnes performances dans des conditions d'humidité élevée.
Afin de vérifier l'effet réel de l'application, les chercheurs ont installé l'appareil sur une poubelle et ont utilisé des résidus alimentaires tels que des fruits, du pain et du vin pour simuler de véritables déchets domestiques à des fins de test. Les résultats montrent que le système peut décomposer de manière continue et efficace l'acide acétique libéré pendant le processus de décomposition des déchets et peut fonctionner de manière stable pendant plus de 40 jours dans des conditions naturelles de lumière solaire.
Les chercheurs pensent que cette technologie pourra non seulement être utilisée dans les poubelles des zones résidentielles à l'avenir, mais qu'elle devrait également être appliquée aux points de collecte des ordures communautaires et aux systèmes de gestion des déchets urbains. Étant donné que l’appareil dépend de l’énergie solaire pour fonctionner et utilise des matériaux peu coûteux, il a le potentiel d’être déployé à grande échelle.
Avec l'accélération de l'urbanisation et l'augmentation des températures chaudes causées par le réchauffement climatique, le problème des odeurs des déchets est devenu de plus en plus important. Cette solution innovante qui utilise la lumière du soleil pour décomposer activement les molécules odorantes constitue une nouvelle idée pour une gestion environnementale urbaine verte et peu coûteuse.
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