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8 août 2009 6 08 /08 /août /2009 17:56

Dune est un cycle de science fiction aux thèmes très variés, reconnu comme un classique du genre. L'action se déroule principalement sur la planète Dune, planète à atmosphère favorable à la vie humaine, mais constituée d'un vaste désert de sable , très chaud, encore plus terrible que le Sahara à cause de la présence des fameux vers des sables.

 

Un premier problème se pose pour les habitants de Dune : comment ne pas crever de soif ? Car même s'il y a quelques puits d'eau, l'eau est un réel problème : c'est une question de vie ou de mort. C'est pourquoi les nomades de Dune, les Fremen, ont inventé une tenue permettant d'économiser beaucoup d'eau : le distille.

 

Le but de cet article est d'essayer de voir comment on pourrait créer un distille dans la réalité.

 

Tout d'abord, l'auteur Frank Herbert étant loin d'être le dernier des cons, regardons sa description du distille. Voici donc un extrait de Dune Tome 1 où le planétologiste fremen Kynes explique à Leto et Paul Atréides comment fonctionne le distille et comment s'en servir.

 

« Et si vous aviez la bonté de nous expliquer ce que sont ces vêtements, vous qui vivez avec eux [, demanda Leto]. »

« Certainement, dit Kynes.(Il tendit la main sous la robe et vérifia les fixations d'épaule tout en parlant.) A la base, c'est un micro-sandwich : un filtre à haute efficacité doublé d'un système d'échange de chaleur. (Il rajusta les fixations d'épaule.) La couche au contact de la peau est poreuse, perméable à la transpiration qui rafraîchit le corps... c'est le processus normal, ou presque, de l'évaporation. Les deux autres couches... (Il resserra la partie pectorale.) … comprennent des filaments d'échange calorique et des précipitateurs de sel. Le sel est récupéré. »

Le Duc [Leto] souleva docilement les bras : « Très intéressant. »

« Respirez à fond. », dit Kynes.

Le Duc obéit.

Le planétologiste se pencha sur les fixations d'aisselle et rajusta l'une d'elles. « Les mouvements du corps, et surtout la respiration, reprit-il, ainsi qu'un certain effet osmotique suffisent à fournir l'énergie nécessaire au pompage. (Il libéra quelque peu la partie pectorale.) L'eau recyclée circule et aboutit dans des poches de récupération d'où vous l'aspirez grâce à ce tube fixé près de votre cou. »

Le Duc tourna le menton afin de voir l'extrémité du tube. « Efficace et simple, dit-il. Bonne fabrication. »

Kynes s'agenouilla pour examiner les fixations des jambes. « L'urine et les matières fécales sont traitées dans le revêtement des cuisses. (Il se releva, tendit la main vers la fixation du cou et souleva une pièce.) Dans le désert, vous porterez ce filtre sur ce visage et ce tube viendra dans vos narines, fixé par ces pinces. Vous respirerez par la bouche, au travers du filtre, et vous rejetterez l'air par le nez, dans le tube. Avec une tenue fremen en bon état, vous ne devriez pas perdre plus d'un dé à coudre d'humidité par jour, même si vous venez à vous perdre dans le Grand Erg. »

« Un dé à coudre par jour », répéta le Duc.

 

On voit ici que le distille est superbe machine de recyclage, hautement efficace. Mais on va très vite voir que contrairement à ce que dit le duc, elle n'est pas simple. J'essaierai tout de même de vulgariser au mieux mes propos, en mettant de bons schémas mais aussi en ne mettant pas trop de nombres (de toute façon je ne saurais pas quoi mettre vu le peu de concret qu'a cette réflexion de l'ordre de l'imagination).

Je vais prendre comme trame la description faite dans l'extrait.

 

1- Distille

 

Ben oui, pourquoi ça s'appelle comme ça ? Parce que ça distille !

 

Lorsqu'on transpire, l'organisme rejette par la peau de l'eau liquide chaude, mais aussi du sel et de nombreux minéraux dissous, comme l'urée. Aussi, même si l'urine est composée en majeure partie d'eau, les minéraux dissous en font quelque chose de buvable, mais de stupidement buvable : c'est toxique ! Or notre but, c'est quand même de boire l'eau qu'on a perdue. Il faut donc l'avoir nettoyée. Et pour la nettoyer, il faut la distiller.

 

Ca ne vous rappelle pas vos cours de chimie ?

 

Il faudrait donc incorporer un alambic dans le distille pour purifier l'eau. La flamme peut être aisément remplacée par la chaleur du désert, par contre le réfrigérant...

 

On pourrait refroidir la vapeur en lui faisant subir une détente de Joule-Thomson. C'est un procédé qui consiste à faire passer un fluide dans un canal avec une paroi poreuse, et qui a souvent comme principale conséquence de refroidir le fluide. C'est le cas avec la vapeur d'eau à pression usuelle. Ce procédé peut même faire passer le fluide de gaz à liquide : c'est ce qui se passe dans les frigos !

 

J'ai pas osé mettre un Bob l'éponge...

 

2- Filtre à haute efficacité

 

Merde alors, dans le bouquin c'est pas un système d'alambic miniature, mais un filtre. Mais comment pourrait-on avoir un tissu qui ne laisse passer que l'eau de la transpiration ? Je ne vois vraiment pas. Parce que le sel dissous prend moins de place que les molécules d'eau, donc aurait tendance à passer plus facilement... Attendez, je passe à la suite.

 

3- Précipitateurs de sel

 

Ce serait un certain relief dans le tissu qui fait que le sel dissous se retrouve sous forme solide dans l'eau encore liquide, à ce qu'il me semble. Résultat, les grains de sel grossissent, et les molécules d'eau liquide étant le plus petit composant du mélange, un filtre plan bien ajusté peut ne laisser passer que cette eau.

 

Oh petit, c'est bien essayé, mais avec un grain pareil tu peux pas passer dans la pièce d'à côté ! La molécule multicolore, c'est l'urée, et l'agrégat gris et vert, c'est un petit grain de sel. Petit petit...

 

Le sel, aussi bien que les autres minéraux, doivent être récupérés, sinon ils obstrueraient une zone intercouche, empêchant l'eau de passer et abîmant le tissu. La gravité, mon sens physique ne le sent pas du tout, les forces électriques, niet, ce sont des molécules neutres, ne me reste plus que l'idée de tiges balayant les minéraux vers le bas, pour les faire tomber dans des poches genre un ourlet bien fait. Ou peut-être plusieurs ourlets en bas de différentes composantes de la robe ; des alvéoles ? Si vous avez une meilleure idée, merci de m'en faire part.

 

4- Système d'échange de chaleur

 

Et là, c'est le drame : je ne vois plus. L'eau a déjà été filtrée, alors pourquoi ? La chaleur irait d'où à où ? Le processus naturel est que l'eau venant d'être filtrée (tout de même refroidie car c'est poreux) se réchauffe. Quant aux filaments d'échange calorifique... Ca a l'air très intéressant mais je ne vois pas ce que c'est. Considérons cela comme une simple ouverture de science-fiction pas très poussée, ou alors trop poussée pour moi ! … Une idée ?

 

5- Circulation de l'eau

 

C'est l'eau recyclée qu'on fait circuler vers la poche d'eau à boire. Il faut donc croire que l'endroit où elle circule est plutôt à l'extérieur.

 

Il est dit que ce sont les mouvements du corps plutôt grossiers qui donnent l'énergie suffisante à la circulation. Plusieurs questions se posent :

 

-Comment mène-t-on l'eau là où on veut ?

-Comment transformer l'énergie grossière des mouvements du corps en énergie assez fine pour faire courir l'eau ?

 

A la première question, j'aurais envie de répondre : capillarité et nanotubes. Encore qu'on puisse prendre moins fin que les nanotubes (de carbone), ces dernières bestioles coûtant actuellement la peau du cul. M'enfin, le prix peut baisser comme l'ont fait ceux de certains composants de micro-électronique (dans l'ordinateur en face de vous par exemple). On verra.

L'idée serait d'utiliser la force de capillarité avec des tubes très fins pour faire monter l'eau. Vous savez, cette force qui fait monter l'eau dans un morceau de sucre ou sur le bout d'une cuillère à peine immergée (voire plus immergée).

 

Et du coup c'est tant mieux, parce que la deuxième question ne se pose plus : on n'a pas besoin de l'énergie du corps, car il y a les tubes ! Mais maintenant que j'y pense, je ne comprend pas le bilan énergétique de la capillarité : d'où vient l'énergie cinétique qui fait monter les petites molécules d'eau ? Il peut pas y en avoir une infinité, donc ça voudrait dire qu'au bout d'un moment, ça ne marche plus parce que « la capillarité se fatigue » ? Une fois de plus, ce serait gentil si vous pouvez m'éclaircir.

 

6- Urine

 

Oui, la transpi, la pisse, la merde, c'est dégueulasse, mais c'est une question de vie ou de mort. Alors au lieu de voir ça comme de simples déchets dont il faut se débarrasser, il faut voir ça comme de la matière qui peut être transformée. Et récupérée.

 

Là ça me semble vite vu : on met des poches avec un dispositif grossier de distillation avec la détente de Joule-Thomson qu'on a vue. Le problème, c'est qu'un corps ça bouge, et que je ne suis pas sûr que ça marche avec un tel écoulement inconstant. Vous pouvez m'aider ?

 

7- La merde

 

Ah, là je crois qu'on est dans la merde. Comment recycler la merde ? Faudrait peut-être demander à la NASA. Vous avez une idée ?

 

8- Et les tubes dans le nez ?

 

C'est pour recycler la morve ! Récupérer l'eau dans le tube, et laisser des crottes de nez. Mais comment ? Y aurait pas un petit génie ?

 

9- Les priorités

 

Il me semble assez évident que c'est pas en recyclant la morve qu'on gagnera le plus. Ni avec la merde d'ailleurs, sauf si on a le malheur d'avoir la chiasse. Il me semble assez clair que c'est sur l'urine, mais aussi la transpiration qu'il faut miser. Quand il fait chaud, on doit bien perdre de 500 à 1000 mL d'eau (pifomètre à la Thierry CHAMBON, désolé, je peux pas faire mieux), quant à la transpiration, je sais pas trop, mais ça doit être plusieurs litres. Et le dé à coudre, il doit faire moins de 2 mL. Viser une telle économie est vraiment ambitieux.

 

Conclusion : concrétisation ?

 

Le distille n'intéresserait pas trop les entreprises actuelles car elles devraient les vendre à des gens du désert, des gens du Tiers-Monde, et ces gens là on préfère leur donner les restes. Et puis ils n'ont pas beaucoup de sous. Encore ce problème du Nord et du Sud.

Mais si on trouve un moyen de fabriquer des distilles à des prix suffisamment accessibles, peut-être qu'un entrepreneur généreux donnerait un relais à l'idée. En attendant, ce serait bien si des gens pouvaient s'associer à moi pour relever ce défi à la fois technologique et humain. Si ça vous tente, ou si vous connaissez quelqu'un susceptible de m'aider, merci de m'écrire à l'adresse suivante : cenobiel_komomai [arobase] hotmail.fr

 

Que le distille soit !

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Published by Bête spatio-temporelle - dans Sciences
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