Préparons ensuite un autre récipient contenant le même volume en eau liquide, ce sera l’expérience témoin.

 

On dépose alors dans chaque récipient, 10 haricots non-germés.

Le but de cet expérience est de monter qu’il existe des variations dans le développement des plantes si elles sont cultivées dans de la gélose ou avec de l’eau liquide.

 

Après avoir déposé les haricots, on attend plus de 14 jours pour les extraire de leur milieu de culture, et on observe les résultats:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La taille  des racines n’étant pas mesurable au cours de la croissance, nous utilisons des logiciels tels que Mesurim pour mesurer leur taille en fin d’expérience

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

On observe, pour un nombre de haricots décroissant au fil du temps dans les deux récipients, que la taille des tiges (que l’on prendra ici comme indice de développement de ces végétaux) varie d’une expérience à l’autre.

 

• Avec de l’eau liquide, les haricots poussent de manière quasi-insignifiante les 8 premiers jours pour atteindre à peu près les 3cm de moyenne.

 

Du 8ème au 12ème jour on observe que la pousse se fait difficilement (de 3 à 5 cm) mais qu’à partir de ce moment, cette dernière s'accélère, passant de 5 à 20 cm en 4 jours.

 

• Avec de la gélose, la croissance des 8 premiers jours est plus faible que celle de la témoin, en effet celle-ci n’atteint que les 0.5cm.

 

Du 8ème au 12ème jour, la taille des tiges augmente de façon significative (0.5 à 5.5cm) pour ensuite connaître une croissance assez fulgurante et arriver à 23 cm au 16ème jour.

 

 

Nous avons volontairement décidé d'arrêter les résultats à ce stade, en effet, après celui-ci, les croissances respectives dans les deux expériences augmentent de façon proportionnelle à celle des 4 derniers jours.

 

Mais, ce n’est pas la seule observation qu’il est possible de faire.

 

En effet, on observe que le volume d’eau/gélose est très différent au bout de 16 jours.

 

En partant d’une hauteur de base de 5cm pour les deux expériences, les résultats finaux diffèrent : avec de l’eau liquide, l'évolution de la taille est de moins d’un centimètre alors qu’elle est de 3.5 cm avec la gélose.

Des résultats qu’il sera intéressant d’interpréter après s’être posé la question :

 

Comment expliquer ces variations, tous résultats confondus?

 

Premièrement, les différences sur le volume d’eau et d’eau gélifiée sont dues à une propriété des plus intéressantes de la gélose: elle ne s’évapore pas! Le gaspillage d’eau est donc minime!

 

Les poils absorbants des plantes disposés sur les racines, passent à travers les molécules d’agar-agar qui retiennent l’eau. Ce système permet alors aux plantes d’absorber une quantité optimale d’eau, et donc par conséquent, de ne rien gaspiller.

 

Deuxièmement, il est observable qu’à la fin de l’expérience, l’eau gélifiée teintée au bleu de méthylène perd de sa couleur… Comme elle ne s’évapore pas, on peut affirmer que ce sont les plantes qui ont absorbé le colorant avec l’eau.

 

C’est une autre propriété de la gélose, elle peut absorber d’autres phases aqueuses en plus de l’eau… l’exemple du colorant prouve qu’il serait possible de le remplacer par des engrais liquides, très efficaces pour le développement des plantes...

 

 

Mais au final, que prouve cette expérience?

 

Cette expérience nous permet d'affirmer que la gélose constitue un environnement favorable au développement des végétaux, en comparaison de l'eau liquide naturelle.

 

En effet, les polymères d'agar-agar donnant son aspect de gel à l'eau, retiennent alors cette dernière dans différents petits "stocks".

Les poils absorbants présents sur les racines des plantes, et servant à l'absorption de l'eau, ont alors plus de facilité à absorber une quantité optimale d'eau... 

 

Mais ces molécules d'agar-agar ne sont-elles pas un gêne à cette absorption? C'est un débat auquel Watearth tente de trouver des solutions...

 

 

 

 

 

 

 

 

Malgré les explications que l’on peut donner sur l'eau sèche, cette qualification peut sembler dérangeante, car l’on imagine pas les applications possibles de cette poudre.

 

L'atout principal de l’eau sèche est le procédé d'encapsulation qui permet d’enfermer l’eau entre les particules de silice.

Cette géométrie à l’échelle de la particule individuelle, permet une première application précise: l’absorption de certains gaz.

 

En effet d’après les travaux d'instituts de l’Université de Liverpool, ou des français de l’université de Compiègne, l’eau sèche peut absorber jusqu’à 3 fois sa quantité en CO2!

 

 

Produite en quantité industrielle, il serait ainsi possible de créer des puits de carbone, retenant ainsi le fameux gaz à effet de serre.

 

Durant ce procédé, la phase aqueuse sortirait en partie de la capsule de silice, car c'est une des propriétés de l'eau qui permet cette échange de concentrration entre deux phases.

Par conséquent, la phase gazeuse serait à son tour enfermée par la silice, ce qui explique les travaux de ces  universités.

 

Autre application intéressante, cette poudre pourrait, par le même moyen que l’absorption de CO2, absorber un autre gaz à effet de serre plus connu, le méthane CH4 .

 

En effet l’eau sèche pourrait servir à faciliter le transport du méthane.

Le méthane est en général transporté soit après refroidissement à -113 °C, soit sous une pression d’environ 500 bars. Mais il se combine à l’eau sèche à seulement -70°C. Il y a donc là un potentiel à creuser pour l’énergie du futur basée sur le gaz naturel, par exemple pour des véhicules utilisant ce carburant.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De plus, l’eau sèche constituerait un excellent catalyseur pour certaines réactions chimiques, comme celle de la synthèse de l’acide succinique à partir d’un mélange d’hydrogène et d’acide maléique( C4H4O4 ).

 

C4H4O4 + 2H==> C4H6O4

 

 

Rappelons que l’acide succinique(C4H6O4)  est une molécule plate-forme, ou building block, car elle sert de point de départ à de multiples réactions chimiques, conduisant à des substances ayant des applications variées.

 

 

Malgré ces nombreuses applications, une question se pose, peut-on réutiliser l’eau emprisonnée dans les nanoparticules de silice?

 

 

La réponse est oui.

Il est possible de séparer les liaisons formant l’enrobage des molécules d’eau par deux moyens: en exerçant une force suffisante ou par procédé thermique.

 

Il est donc possible, par exemple, d’arroser un incendie avec cette poudre, l’eau ne sera alors libérée que si elle est en contact direct avec le feu, séparant l'enrobage par la haute chaleur.

 

Avec un marché estimé à plus de 2.5 millards d’euros dans de nombreux domaine différents, chez Watearth nous essayons d'être parmi les premiers à favoriser le developpement de cette substance qui, de toute évidence, a un avenir tout tracé.

 

 

 

 

 

 

 

Dans ce TPE, nous voulions faire passer une idée bien précise au lecteur : que ces nouvelles formes d'eau puissent grandement aider l'Homme dans son combat pour le développement durable.

Watearth, entreprise bien évidemment fictive et imaginée par nos soins, est le symbole de cette idée qui nous tenait à coeur. Pour rester dans cette immersion que nous avons essayé d'instaurer dès la première page, nous expliquons maintenant les idées qui nous ont poussés à réaliser ce projet.

 

 

" Pourquoi le nom Watearth? Un mélange très simple des mots “water” et “earth”, rappelant les idées principales soutenues par ce projet.

 

Après avoir étudié les différentes applications de ces deux formes d’eau, l’idée d’utilisation à grande échelle ne pouvait que se faire sentir.

 

C’est pourquoi nous avons pensé et organisé l’entreprise de demain, ayant pour but de fournir un avenir pour les générations futures.

 

Watearth, c’est un projet, une image d’entreprise durable et responsable dans un monde où les questions environnementales se posent de plus en plus souvent…

 

Une entreprise basée sur l’agriculture et sur l’innovation dans le domaine du développement durable, ses secteurs d’activité seraient variés.

 

Premièrement, ce sont des laboratoires spécialisés, qui fabriquent et synthétisent eux mêmes l’eau gélifiée et l’eau sèche à l’aide de matériaux faciles à produire ou à extraire (agar-agar, silice….)

 

Deuxièmement, certains pays connaissent des sécheresses annuelles, très dures pour les populations et pour la

biodiversité des milieux concernés (Mexique, Magreb…).

 

Pour permettre d’assurer une production agricole constante, Watearth cultive ses différentes plantes (maïs, céréales…) grâce à la gélose. Avec cette dernière, la quantité d’eau évaporée et donc gaspillée diminuerait

considérablement, proche d’atteindre une quantité nulle!

 

Les différents gaz industriels pouvant être rejetés durant différentes fabrications (engrais ou autres) pourraient être contenus dans l’eau sèche, limitant ainsi l’impact environnemental et donc l’effet de serre…

 

Ainsi, par ces exemples et par ces applications simples, on se rend vite compte que Watearth, projet qui peut paraître insensé, est plus proche que l’on ne le penserait de cette image d’entreprise responsable et à échelle humaine dont le monde a besoin.