https://www.francesoir.fr/societe-science-tech/la-revolution-de-l-eau-tiree-de-l-air-une-idee-ancienne-remise-au-gout-du-jour

L’idée de capturer l’humidité atmosphérique n’est effectivement pas nouvelle, mais les progrès récents, notamment grâce aux MOFs (Metal-Organic Frameworks), la rendent beaucoup plus viable à grande échelle.

nobelprize.orgLes solutions existantes : éprouvées et complémentaires

• Filets attrape-brume (fog nets) : Ils fonctionnent très bien dans les zones côtières ou montagneuses où le brouillard est fréquent (Atacama au Chili, Pérou, Anti-Atlas au Maroc). Un filet de taille moyenne peut produire plusieurs centaines de litres par jour de manière entièrement passive, sans énergie. Des projets comme ceux de Dar Si Hmad au Maroc ont démontré leur impact concret sur des communautés entières. unfccc.int
• Générateurs par condensation (AWG) et systèmes à déshydratants : Ils sont déjà déployés, mais leur efficacité chute fortement en dessous de 30-40 % d’humidité relative et ils consomment souvent beaucoup d’énergie (sauf versions solaires optimisées).

Ces approches restent excellentes là où elles sont adaptées, mais elles ont leurs limites en plein désert hyper-aride.L’innovation d’Omar Yaghi et les MOFsLe professeur Omar Yaghi (co-lauréat du Prix Nobel de Chimie 2025 avec Susumu Kitagawa et Richard Robson) a effectivement révolutionné le domaine avec les MOFs : des matériaux ultra-poreux conçus à l’échelle moléculaire, véritables « éponges » capables d’absorber de grandes quantités d’eau même à très faible humidité (< 20 %, voire 10 %).

vcresearch.berkeley.edu

• Son groupe a testé ces systèmes dans des conditions extrêmes comme la Death Valley.
• La version commerciale développée via sa société Atoco prend la forme d’unités de la taille d’un conteneur maritime.
• Elles fonctionnent principalement à l’énergie solaire (ou chaleur basse température) et peuvent produire jusqu’à 1 000 litres d’eau potable par jour par unité. foodandwine.com

C’est un saut qualitatif : les MOFs permettent une capture efficace là où les méthodes classiques échouent, tout en restant relativement sobres en énergie une fois le matériau régénéré (souvent par simple chauffage solaire).PerspectivesCette technologie ne remplace pas les solutions traditionnelles, mais les complète parfaitement :

• Fog nets pour les zones brumeuses (coût très bas).
• MOFs pour les déserts secs et les situations d’urgence/isolement.
• AWG classiques pour les zones intermédiaires.

Ensemble, elles offrent une palette d’outils décentralisés, résilients au changement climatique et utiles pour les zones sinistrées ou les communautés hors réseau. Le principal défi reste maintenant la scalabilité, le coût de production des MOFs et leur durabilité à long terme, mais les prototypes et premiers déploiements sont très prometteurs.Promouvoir toutes ces approches de manière pragmatique, sans idéologie, est effectivement essentiel. L’eau atmosphérique représente une ressource sous-exploitée (l’atmosphère contient l’équivalent de toute l’eau des rivières et lacs du monde). Des innovations comme celles de Yaghi aident à y accéder de façon durable.

Les MOFs (Metal-Organic Frameworks) sont des matériaux poreux révolutionnaires, souvent décrits comme des « éponges moléculaires » conçues à l’échelle atomique. Ils constituent le cœur de l’innovation d’Omar Yaghi pour la capture d’eau atmosphérique.

foodandwine.comQu’est-ce qu’un MOF ?Un MOF est un assemblage cristallin formé par :

• Des nœuds métalliques (ions ou clusters d’aluminium, zirconium, zinc, etc.).
• Des ligands organiques (molécules comme des acides carboxyliques) qui les relient.

Cette structure crée un réseau ultra-poreux avec une surface interne énorme : 1 gramme de MOF peut avoir une surface équivalente à plusieurs terrains de football (jusqu’à 7000 m²/g ou plus). Les pores sont précisément dimensionnés et fonctionnalisés, ce qui permet de piéger sélectivement des molécules comme l’eau, le CO₂ ou d’autres gaz.

climate.ec.europa.euGrâce à la chimie réticulaire (reticular chemistry) développée par Yaghi, on peut « programmer » ces matériaux : taille des pores, hydrophilie, stabilité, etc.Pourquoi sont-ils excellents pour capter l’eau dans l’air ?Les MOFs classiques peuvent être instables à l’eau, mais Yaghi et son équipe ont conçu des versions spécifiques (comme MOF-303, à base d’aluminium) qui excellent dans la capture d’eau atmosphérique :

• Capture efficace à très basse humidité : Ils absorbent l’eau même à < 20 % d’humidité relative (voire 10-12 % dans des tests en Death Valley). L’isotherme d’adsorption est souvent en « S » : faible absorption à très basse humidité, puis montée brutale à un seuil précis, ce qui facilite la libération. yaghi.berkeley.edu
• Cycle adsorption/désorption : La nuit, le matériau absorbe la vapeur d’eau de l’air. Le jour, un simple chauffage solaire (basse température) la libère sous forme de vapeur, qui condense en eau potable.
• Capacité élevée : Jusqu’à 0,4-0,5 g d’eau par gramme de MOF dans les meilleures versions, avec une excellente stabilité sur des centaines de cycles. chemrxiv.org

Exemple concret : Dans des tests en Death Valley (humidité 9-36 %, températures extrêmes), un dispositif a produit 114-210 g d’eau par kg de MOF par jour.

yaghi.berkeley.eduApplications et scalabilité via AtocoYaghi a fondé Atoco pour commercialiser ces technologies. Les systèmes actuels :

• Unités de la taille d’un conteneur (environ 20 pieds) produisant jusqu’à 1 000 litres d’eau potable par jour (voire plus dans certaines annonces), uniquement à l’énergie solaire ou thermique ambiante.
• Versions off-grid pour zones isolées, catastrophes ou déserts.
• Eau de très haute pureté. foodandwine.com

Avantages et défisAvantages :

• Fonctionne là où les filets à brouillard ou AWG classiques échouent (déserts hyper-arides).
• Faible consommation énergétique.
• Matériaux durables et recyclables.
• Polyvalence (eau + capture de CO₂).

Défis :

• Coût de production des MOFs à grande échelle (en cours de réduction).
• Optimisation de la durabilité à très long terme.
• Intégration dans des systèmes robustes et abordables.

Les MOFs ne sont pas une solution miracle unique, mais ils complètent parfaitement les technologies existantes. Ils illustrent parfaitement comment la chimie de précision peut résoudre des problèmes concrets comme la pénurie d’eau.