Transformer l'humidité de l'air en eau potable : l'innovation moléculaire qui change la donne

Représentation d'une unité développée par Atoco permettant de transformer l'humidité présente dans l'air en eau potable. - © Atoco

Publié le par Florence Santrot

Et si l’eau devenait aussi locale que l’électricité solaire ? Dans un monde où la pénurie hydrique s’installe comme une nouvelle normalité, le chimiste Omar Yaghi, professeur à l’université de Californie à Berkeley et prix Nobel de chimie 2025 pour ses travaux sur les "metal-organic frameworks" (MOFs, des solides hybrides poreux), défend une idée simple et radicale : l’eau potable peut être extraite directement de l’air, même dans les régions arides.

Sa société, Atoco, développe des unités capables de produire jusqu’à 1 000 litres d’eau par jour à partir de l’humidité atmosphérique, y compris lorsque celle-ci descend sous les 20 %. Une promesse qui attire l’attention à l’heure où les Nations unies alertent sur une "faillite hydrique mondiale" et où une part croissante d’être humains souffrent de cette situation. “Environ 2,2 milliards de personnes n’ont toujours pas accès à de l’eau potable gérée en toute sécurité, 3,5 milliards n’ont pas accès à des installations sanitaires gérées en toute sécurité et environ 4 milliards subissent de graves pénuries d’eau pendant au moins un mois par an”, indique le rapport.

Un homme examine un verre d'eau dans un désert sous un ciel partiellement nuageux.
Omar Yaghi, ici dans le désert de la Mort en Californie, est co-lauréat du de chimie 2025 pour ses travaux dans le domaine du Prix Nobel de Chimie 2025 pour le "développement des réseaux métallo-organiques". © Atoco

Une éponge moléculaire géante

Le cœur de l’innovation repose sur la chimie dite "réticulaire", un champ qu’Omar Yaghi a largement contribué à structurer. Les MOFs sont des matériaux cristallins ultra-poreux, conçus à l’échelle moléculaire. Leur particularité ? Une surface interne vertigineuse : quelques grammes déploient, dans leurs microcavités, l’équivalent d’un terrain de football.

Concrètement, l’air est aspiré dans l’unité. Les molécules d’eau sont capturées par ces structures poreuses, comme retenues dans une éponge invisible. Puis, grâce à une faible source de chaleur – le soleil ou une chaleur résiduelle industrielle –, l’eau est libérée sous forme de vapeur, avant d’être condensée et récupérée sous forme liquide. Le système ne refroidit pas l’air comme les générateurs classiques : il fonctionne par adsorption, un mécanisme bien moins énergivore, surtout en climat sec. Résultat : une eau très pure, nécessitant seulement filtration et légère minéralisation pour être consommée, affirme Atoco.

Sortir de la dépendance aux infrastructures

L’un des atouts majeurs de ces machines est leur fonctionnement hors réseau. Pas besoin d’électricité : la différence de température entre une source chaude et une source plus fraîche suffit à enclencher le cycle. Dans un contexte de catastrophes climatiques – ouragans, sécheresses, effondrement d’infrastructures –, cette autonomie change la donne.

Des ouragans comme Melissa ou Beryl ont provoqué d'importantes inondations, détruisant des habitations et des récoltes et affectant des milliers de vies dans les Caraïbes, rappelle Omar Yaghi. Cette dévastation nous rappelle brutalement l'urgence de renforcer la résilience des systèmes d'approvisionnement en eau dans les zones vulnérables, en particulier les petits États insulaires exposés aux phénomènes météorologiques extrêmes".”

Les unités développées par Atoco ont la taille d’un conteneur maritime. Elles pourraient être déployées dans des villages isolés, sur des îles exposées aux cyclones ou dans des zones désertiques où les nappes phréatiques s’épuisent.

Pas d’extraction lourde de ressources, pas de pollution générée

Contrairement au dessalement, énergivore et producteur de saumures concentrées qui fragilisent les écosystèmes marins, cette technologie n’extrait rien des rivières ni des océans : elle capte une ressource atmosphérique considérée comme inépuisable.

Au-delà de l’urgence humanitaire, les perspectives industrielles sont également scrutées. Les data centers, par exemple, consomment d’énormes quantités d’eau pour leur refroidissement, alors même qu’ils génèrent de la chaleur fatale. Cette innovation verte permettrait de transformer cette chaleur “perdue” en levier pour produire sur site l’eau nécessaire au refroidissement. Une boucle presque élégante.

Vers une eau "personnalisée" ?

Omar Yaghi porte ce projet avec une histoire intime. Enfant, dans un camp de réfugiés en Jordanie, il vivait sans eau courante. Il évoque souvent ce murmure qui parcourait le quartier : "L’eau arrive." Chacun se précipitait alors pour remplir bidons et seaux avant que le camion-citerne ne reparte. Aujourd’hui, il imagine un futur où chaque communauté – voire chaque bâtiment – pourrait produire sa propre eau, comme on installe des panneaux photovoltaïques sur un toit. Une forme de décentralisation hydrique, synonyme de résilience accrue face aux chocs climatiques.

La technologie n’est pas encore massivement commercialisée. Des prototypes industriels sont en phase de tests, avec l’objectif d’un passage à l’échelle dans les prochaines années. Les défis restent nombreux : coûts, durabilité des matériaux, maintenance, accessibilité financière pour les pays les plus vulnérables.

Mais le signal est fort. À l’heure où le stress hydrique s’intensifie sous l’effet du changement climatique, l’idée de puiser l’eau dans l’air, sans pomper les nappes ni détourner les fleuves, ouvre un imaginaire nouveau. Non plus celui d’une conquête, mais d’une captation fine, moléculaire, presque humble. Et si la prochaine révolution de l’eau venait du ciel – sans attendre la pluie ?

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