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Un développement soutenu et utilisé par la NASA : l’origine du projet

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Mohssen Ghiassi, un entrepreneur ayant plus de 30 ans d’expérience dans le développement de produits pour l’industrie du voyage, était à la recherche d’une technologie qui lui permettrait de concrétiser sa dernière idée : une bouteille d’eau dotée d’un système de filtration avancé, pouvant être emportée partout dans le monde et conçue spécialement pour les voyageurs. En sélectionnant un média de filtration efficace, Ghiassi s’est heurté au problème du débit : l’eau traversait le filtre trop lentement pour permettre une purification pratique pour les consommateurs en déplacement. Cependant, les recherches de Ghiassi l’ont rapidement conduit à une solution dérivée de la NASA : le NanoCeram. La NanoCeram est née de la société Argonide Corporation, basée à Sanford, en Floride. En 2000, la société s’est associée au Johnson Space Center par le biais du programme Small Business Innovation Research (SBIR), dans le but de faire progresser le média de filtration unique de la société pour l’utiliser dans le recyclage de l’eau dans l’espace. Avec le soutien de la NASA, Argonide a développé la technologie de purification de l’eau NanoCeram, une innovation qui a remporté un prix R&D 100 et une place dans le Space Technology Hall of Fame de la Space Foundation. En 2006, Argonide a accordé une licence exclusive pour le média de filtration à Ahlstrom Corporation, un fabricant international qui a commencé à produire en masse le média pour des applications dans des pays du monde entier. C’est par Ahlstrom que Ghiassi a trouvé la clé de son nouveau produit. “Nous avons commencé à nous approvisionner chez Ahlstrom et à développer notre produit autour de ce matériau particulier, car c’est vraiment le cœur du produit”, explique M. Ghiassi. Il a fondé ÖKO, dont le siège est à Greenbrae, en Californie, pour commercialiser sa technologie dérivée.

Les études sur cette technologie ont commencé en 2004, afin de fournir de l’eau saine aux astronautes de la NASA. A bord de la Station Spatiale Internationale (ISS), chaque goutte d’humidité, transpiration, fluide corporel et échantillon d’eau est recyclée, transformée en eau potable pour les membres de l’équipage. Cette technologie est maintenant dans le domaine public.

Les cartouches filtrantes plissées de la série NanoCeram® d’Argonide sont constituées d’un mélange thermiquement lié de fibres de microverre et de cellulose infusées de fibres de nanoalumine dans une matrice non tissée. En utilisant le principe de l’attraction/capture électropositive, la technologie de NanoCeram, dérivée de la NASA, permet une adsorption rapide et très efficace de pratiquement toutes les tailles de particules. Lorsqu’il est assemblé dans une cartouche plissée, NanoCeram® offre une combinaison unique d’efficacité, de capacité, de débit et de faible perte de charge à des niveaux inégalés sur le marché actuel de la filtration.

Les fibres produisent une charge électropositive lorsque l’eau les traverse. De nombreuses impuretés portent une légère charge négative et sont donc absorbées par les fibres. Grâce à cette propriété, une seule couche du média obtenu, bien que ses pores aient une taille d’environ 2 microns, est capable d’éliminer plus de 99,99 % des particules de 0,025 micron. (Trois couches éliminent jusqu’à 99,9999 %). Parmi les nombreuses impuretés éliminées par le média filtrant figurent les bactéries, les virus, les kystes, les débris organiques, les parasites et les métaux dissous et particulaires tels que le fer et le plomb. La taille importante des pores par rapport aux particules qu’ils éliminent permet au filtre de réaliser le graal des médias filtrants : un débit élevé avec une grande capacité de rétention des saletés et une faible perte de charge.

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 Les 3 niveaux de filtration du filtre :
. La filtration mécanique à 2 microns (µm) : retient notamment les microparticules de plastique, le bisphénol A (BPA), le chlore, le brome, une grande partie de calcaire. Pour donner un ordre de grandeur, un cheveu a un diamètre de 70 µm, une bactérie 5 µm en moyenne.

. Le charbon actif : pour retirer le goût et les mauvaises odeurs. Le charbon est de plus imprégné d’ions d’argent : ces ions anti-bactériens détruisent les virus, bactéries, protozoaires, parasites et autres micro-organismes ; les contaminations, maladies et désagréments gastriques sont ainsi évités.

. La nano-filtration à 0,1 micron : une technologie complémentaire d’électroadsorption est utilisée pour piéger les agents nocifs jusqu’à 0,1 micron. L’adsorption est un phénomène de surface par lequel des atomes, des ions ou des molécules se fixent sur une surface solide. Dans le cas des filtres ÖKO, la structure cristalline du minéral crée une différence de potentiel naturelle à la surface de la fibre (appelé potentiel électrocinétique), les contaminants de taille inférieure au micron sont ainsi retenus dans le filtre par électroadhésion. C’est à cette étape que sont intervenues les recherches de la NASA.

La zéolite : 
La zéolite naturelle a la propriété d’échanger les ions, absorbant le cadmium, le mercure, le nickel ou l’arsenic (métaux lourds) et libérant le calcium, le magnésium ou les phosphates. De plus, leur efficacité est reconnue pour l’élimination de certains métaux lourds et d’éléments radioactifs dans des eaux industrielles et pour la déferrisation et la démanganisation des eaux de forage. La grande polarité et la structure microporeuse des zéolithes, en font d’excellents adsorbants avec des performances similaires voire supérieures au charbon actif dans le cas du traitement de certains polluants tels que les organochlorés ou certains pesticides.