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Quand Beijing et l'Université de Tel-Aviv améliorent le filtrage de l'eau….

Une étude de simulation numérique de grande envergure et sans précédent a été réalisée par le Centre de recherche TAU-Tsinghua (Xin) commun à l'Université de Tel-Aviv et à l'Université de Tsinghua de Beijing, dans le but d'améliorer le filtrage de l'eau et d'en réduire les coûts et l'impact sur l'environnement par l'utilisation de nanotubes de carbones - grâce à 150.000 ordinateurs de bénévoles, à travers la plateforme du World Community Grid d'IBM.

MoleculesdeauLa recherche a été dirigée par le Prof. Quanshui Zheng du Centre de nano et micromécanique de Tsinghua et le Prof. Michael Urbakh de l'École de chimie de l''Université de Tel-Aviv, tous deux membres du centre TAU-XIN (voir: Signature d'un accord sans précédent entre l'Université de Tel-Aviv et l'Université Tsinghua de Pékin), en collaboration avec le Prof. François Grey de l'Université de Genève.

Ses résultats ont été publiés hier soir dans la revue Nature Nanotechnology.

Selon le Centre américain pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC), 800 millions de personnes dans le monde n'ont pas accès à l'eau potable, et 2,5 milliards ne disposent pas d'eau utilisable à des fins hygiéniques. La combinaison de ces deux facteurs est à l'origine de près de 90% des cas de décès par suite de maladies intestinales. L'objectif de la nouvelle étude, comme de beaucoup d'autres, était donc de trouver un moyen plus efficace, moins couteux et plus rapide du filtrage de l'eau.

La solution innovante proposée par des chercheurs de TAU-Tsinghua Xin relève de la nanotechnologie. Ils ont découvert que de minuscules vibrations, appelées «phonons», se produisant à l'intérieur de nanotubes de carbones, améliorent de façon significative la diffusion de l'eau à travers les filtres sanitaires.

MichaelUrbakh« Nous avons découvert que de minuscules vibrations aident les matériaux, humides ou secs, à glisser plus facilement les uns sur les autres», explique le Prof. Urbakh. « Grâce à ces 'phonons', ces oscillations, le convoyage, la purification et la désinfection de l'eau deviennent plus faciles et plus efficaces. Les systèmes de purification d'eau utilisent beaucoup d'énergie en raison de la friction qui se déroule à l'échelle nanométrique. Grâce à ces vibrations, cependant, nous avons été en mesure d'améliorer de 300% la vitesse de diffusion de l'eau, par la diminution de la friction – et au passage nous avons économisé une bonne quantité d'énergie ».

40 000 années de calcul d'un ordinateur unique

Le projet a été réalisé par le biais de la plateforme World Community Grid d'IBM, grâce à la participation de 150 000 volontaires qui ont partagé la puissance de leur ordinateur personnel en faveur de la recherche. Les simulations antérieures effectuées par la communauté scientifique n’avaient pas permis de reproduire le processus selon un débit réaliste, car la simulation du comportement d'une infinité de molécules nécessite une puissance de calcul énorme. La nouvelle étude a pu simuler l'écoulement des molécules d'eau à travers les nanotubes en utilisant la capacité informatique massive de la plateforme, fonctionnant comme un superordinateur virtuel.

« Grâce à la plateforme World Community Grid, des utilisateurs du monde entier ont pu exécuter notre logiciel, ce qui nous a permis d'atteindre des résultats précis », explique le Prof. Urbakh. « Ce projet est le premier de son genre en Israël,  nous n'aurions jamais pu atteindre de tels résultats avec quatre étudiants dans notre laboratoire. Cela aurait demandé l'équivalent de près de 40 000 années de calcul d'un ordinateur unique. Au lieu de cela, nous avons utilisé les ordinateurs personnels de 150.000 bénévoles dans le monde, qui ont téléchargé et exécuté notre logiciel sans frais et en une fraction de temps ».

« L'informatique de masse joue un rôle croissant dans les progrès scientifiques », conclut le Prof. Urbakh. « Comme le montre notre recherche, elle peut être bénéfique pour un très large éventail d'études ». Les chercheurs sont actuellement en pourparlers avec des sociétés intéressées par l'utilisation des phonons pour divers projets commerciaux.

 

http://siliconwadi.fr/18694/chercheurs-chinois-et-israeliens-ameliorent-le-filtrage-de-leau

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre "Chercheurs chinois et israéliens améliorent le filtrage de l'eau" le 8.07.2015

Une solution pour la conservation du lait dans les pays en développement

Un jeune chercheur de l’Ecole Porter des Etudes sur l’environnement de l’Université de Tel-Aviv, le Dr. Alexander Golberg propose de remplacer la pasteurisation par la méthode des champs électriques pulsés pour tuer les bactéries contaminantes du lait. L’étude, publiée dans la revue Technology, pourra diminuer considérablement le gaspillage de cet élément nutritif de base dans les pays en développement.

Conservation-du-lait-lalternative-à-la-pasteurisationElément économique de base de l'alimentation quotidienne dans les pays occidentaux, le lait est rapidement et facilement sensibles aux pathogènes, ce qui rend sa conservation problématique dans les pays en développement, où les procédés de pasteurisation, impliquant un chauffage à une certaine température suivie d’un refroidissement rapide, s’avèrent coûteux et souvent impossibles à mettre en pratique en raison de l'approvisionnement sporadique en électricité.

אלכס גולברגAussi le Dr. Alexander Golberg propose-t-il d’utiliser une technologie émergente dans l'industrie alimentaire, le procédé des champs électriques pulsés, dont l’efficacité contre les micro-organismes a été prouvée depuis longtemps, comme alternative non-thermique au processus de pasteurisation. Selon lui, l’application par intermittence d’impulsions électriques répétées de l'ordre de la micro-secondes, de très forte intensité,  qui endommagent la membrane des cellules de manière sélective par un processus dit d'électroporation, empêchera la prolifération des bactéries dans le lait stocké, augmentant potentiellement sa durée de vie.

Une approche différente du contrôle des bactéries

«Nous sommes en recherche constante de nouvelles technologies, sans produits chimiques et à faible coût pour la conservation du lait, en particulier pour les petits agriculteurs des pays à faible revenu», explique le Dr Golberg. « Pour 1,5 milliard de personnes sans accès adéquat à l'électricité, la réfrigération, nécessaire après la pasteurisation pour prévenir la multiplication des bactéries qui n'auraient pas été détruites, n’entre tout simplement pas en ligne de compte ». De plus, certains agents pathogènes, comme le Listeria monocytogenes sont moins sensibles aux basses températures et peuvent donc proliférer pendant le transport et l'entreposage même lorsque le lait est réfrigéré. « La réfrigération ralentit le métabolisme des bactéries, mais les champs électriques pulsés les tue. Ils représentent une approche fondamentalement différente de contrôle des microorganismes pendant le stockage du lait».

L'énergie nécessaire à la mise en œuvre de ce procédé peut provenir de sources conventionnelles ou du soleil. «Notre modèle montre que la technologie de préservation par champs électriques pulsés ne nécessite pas d'alimentation en électricité constante; elle peut se suffire d’une alimentation pendant 5 heures et demi par jour seulement, à l'aide de petits panneaux solaires à l'échelle familiale » explique le Dr Golberg. La technologie s’avère donc trois fois plus éconergétique que l'ébullition et presque deux fois plus que la réfrigération.

«Je crois que cette technologie peut fournir un système de conservation du lait robuste, simple et économe en énergie qui diminuera la quantité de lait perdu, augmentant ainsi les revenus des petits agriculteurs dans les pays en développement ».

Le Dr. Golberg explore actuellement des possibilités de partenariats avec des organismes souhaitant développer un dispositif à prix abordable pour réduire le gaspillage alimentaire et augmenter les revenus des petits agriculteurs.

 

http://siliconwadi.fr/18315/conservation-du-lait-lalternative-israelienne-a-la-pasteurisation

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre: "Conservation du lait: l'aleternative israélienne à la pasteurisation", le 2.06.2015

Des oiseaux de proie au lieu de pesticides

Un projet national conduit par le Prof. Yossi Leshem, de la Faculté des sciences de la vie de l'Université de Tel-Aviv, visant à utiliser des rapaces pour le contrôle biologique des ravageurs de cultures, a abouti à une réduction de 50% de l'utilisation de pesticides.

Chouette effraie 2Le projet, mené depuis huit ans, incite les agriculteurs à utiliser des oiseaux de proie, pour contrôler les populations de ravageurs, au lieu d'utiliser les pesticides commerciaux.

Il consiste à placer des nichoirs dans les zones agricoles afin d'encourager la présence de chouettes effraie, dont la densité démographique en Israël est parmi les plus élevées du monde, et de faucons crécerelles, deux espèces qui s’avèrent efficaces dans le contrôle des populations de rongeurs décimant les cultures, telles que les campagnols, les gerbilles et les souris. Quelques 3000 nichoirs ont été installés jusqu'à présent.

une alternative écologique pour la lutte contre les rongeurs

Bien qu'une corrélation directe soit difficile à prouver, on a pu noter au cours de ces quatre dernières années une diminution de 50 à 90 pour cent des demandes de permis pour l'utilisation de Roch-80, un pesticide hautement toxique, seul type dont l'utilisation est autorisée en Israël contre les rongeurs des champs et des vergers.

יוסי-לשם 1Le projet dirigé par le Prof. Leshem implique également la participation de plusieurs ministères, ainsi que de la Société pour la Protection de la Nature en Israël et du Centre international pour l'étude de la migration des oiseaux de l’Université de Tel-Aviv. Au cours de ces dernières années, des agriculteurs palestiniens et jordaniens ont également rejoint le projet.

« Si nous prenons en compte le fait que l'objectif principal de ce projet national était de présenter une alternative écologique pour la lutte contre les rongeurs, nous pouvons dire que, jusqu'à présent, cet objectif a été atteint de manière impressionnante » ont affirmé les chercheurs, ajoutant cependant que les efforts doivent se poursuivre afin que les toxines ne soient utilisées que lorsque tous les autres choix ont été épuisés.

Au cours d’une vérification portant sur  1 400 nichoirs, on a retrouvé des chouettes effraie dans 22 pour cent d'entre eux, la moitié des autres boîtes étaient vides et les autres occupées par des nids de crécerelles et de choucas. Près de 80 pour cent des chouettes avait réussi à élever au moins un poussin.

 

Photo Nir Kafri

La pollution de l'air peut causer des malformations congénitales

Une étude menée par le Prof. Liat Lerner-Geva de l'École de santé publique de la Faculté de médecine de l’Université de Tel-Aviv et de l'Institut Gertner de recherche en épidémiologie et  politiques de la santé et par le Dr Adel Farhi de l'Institut Gertner,  montre le lien entre une forte exposition à la pollution de l'air pendant la grossesse et un risque accru de malformations congénitales.

pollution-during-pregnancyL'étude, réalisée à une échelle nationale en Israël, en collaboration avec le Prof. Itzhak Benenson du Département de géographie et d’environnement humain de l’UTA et le Prof. Yinon Rudich de l'Institut Weizmann, évalue pour la première fois les risques présentés par l'exposition des femmes enceintes à la pollution de l'air, selon le mode de procréation : conception spontanée versus procréation médicalement assistée (PMA).

Elle a été publiée dans la revue Environmental Research.

 

Procréation médicalement assistée: une sensibilité accrue

Liat-Lerner-Geva 1

« Les résultats de notre recherche suggèrent que l'exposition d’une femme enceinte à des niveaux élevés de pollution de l'air est liée à diverses issues défavorables de la grossesse», a déclaré le Prof. Lerner-Geva. «Bien que notre étude ai porté essentiellement sur des nourrissons conçus spontanément, nous avons également eu l'occasion d'évaluer un petit échantillon de grossesses médicalement assistées, pour lesquelles nous avons pu observer un impact important de la pollution de l'air, en particulier de l'exposition à l'ozone. Il s'agit clairement d'une population particulièrement sensible qui devrait faire l’objet d’études plus approfondies ».

Pour les besoins de la recherche, financée par le Fonds pour la Santé environnementale (EHF), les chercheurs ont analysé les données de 216 730 nouveau-nés en Israël entre 1997 et 2004. Les données de la pollution de l'air, y compris les niveaux de dioxyde de soufre (SO2), les particules en suspension (PM10), les oxydes d'azote (NOx) et l'ozone (O3), ont été obtenues à partir des stations de contrôle de la qualité de l'air pendant la période étudiée. Grâce à un système d'information géographique, ces données ont été évaluées pour chaque femme selon son lieu de résidence, à la fois pendant le premier trimestre et pendant l'ensemble de la grossesse.

Système circulatoire et organes génitaux

 Les chercheurs ont constaté que l'exposition aux PM10 et aux oxydes d’azotes tout au long de la grossesse était associée à un risque accru de malformations congénitales, du système circulatoire pour les PM10  et des organes génitaux pour les NOx. Ils ont également découvert que l'exposition au dioxyde de soufre et à l’ozone au cours de grossesses médicalement assistées a été associée, bien que de manière non significative, à un risque accru de malformations congénitales.

« Compte tenu de la baisse mondiale de la fécondité, et du nombre croissant d'enfants nés grâce à des techniques de procréation médicalement assistée, nos conclusions concernant leur risque accru de malformations congénitales sont particulièrement pertinentes » a déclaré le Prof. Lerner-Geva, qui ajoute : «Il est essentiel que nous continuions de suivre cette population spécifique ».

Elle explique que le registre national des naissances par PMA, établi en Israël à des fins statistiques, servira de base de données à une future étude plus large ayant pour but d’identifier des sous-populations susceptibles d’un plus haut risque d’issues défavorables de la grossesse. Le Prof. Lerner-Geva travaille actuellement à une évaluation plus détaillée de l'exposition aux conditions environnementales pendant la grossesse.

 

http://siliconwadi.fr/16504/recherche-malformations-congenitales-et-pollution-de-lair

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ le 24.12.2014 sous le titre : « Recherche : malformations congénitales et pollution de l’air »

Le bâtiment Porter de l'UTA parmi les 14 principaux "bâtiments verts" du monde

Le bâtiment Porter de l'Ecole des études de l'environnement de l'Université de Tel- Aviv, l’édifice le plus écologique d’Israël, vient d'obtenir le niveau le plus élevé de la norme américaine de certification de haute qualité environnementale pour la construction, le "Leed Platinum".

Porter-Shai Epstein photo580-330 1Le Leed  (acronyme pour Leadership in Energy and Environmental Design) est un système de standardisation de bâtiments à haute qualité environnementale créé par le Conseil américain du bâtiment écologique (US Green Building Council). Le bâtiment Porter a obtenu 92 points sur un maximum de 110. Sur 3356 bâtiments examinés dans le monde, seuls 14 ont obtenus un score supérieur à 90.

Le bâtiment Porter, abritant l’Ecole des études de l’environnement de l’Université de Tel-Aviv a été inauguré sur le campus en juin dernier. Il utilise des énergies renouvelables et intègre des technologies environnementales de pointe pour économiser l'eau et veiller à la qualité de l'air. L’un des éléments remarquables du bâtiment est son éco-mur (Ecowall - mur écologique) situé sur son versant est, qui sert d’infrastructure au système d’énergie solaire. De ce mur émerge une capsule de forme ronde contenant la salle de conférence, et il affiche vers l’extérieur des informations relatives à l'environnement, à travers des centaines d'ampoules LED.

Le seul entre Rome et Dubaï

PorterSelon le professeur Dan Rabinowitz, directeur de l'Ecole, il s’agit de l’unique bâtiment ayant obtenu le score maximum de construction écologique entre Rome et Dubaï. D’après lui, le bâtiment Porter « prouve que l’on peut construire en Israël de manière différente, et économiser jusqu’à 50% de la consommation d’énergie des édifices standards ». Le projet est le résultat d'un travail en commun acharné de l'équipe architecturale et d'un large groupe de partenaires et de consultants, tous Israéliens, qui y ont participé depuis le début. Le Prof. Rabinowitz ajoute que la complexité et l'innovation de ce bâtiment révolutionnaire ont exigé des connaissances approfondies, un outillage sophistiqué et un travail d'équipe en étroite collaboration dès les premières étapes de sa planification, qui a duré plus de dix ans.

Le bâtiment a été construit grâce à l'appui et le financement de la Fondation Porter. Il couvre une superficie de 4000 mètres carrés et comprend des salles de classe, salles de conférence, des bureaux, un espace ouvert avec un hall d'exposition, un auditorium, un jardin avec des bassins biologiques de traitement et de recyclage des eaux grises, un toit vert et une cafétéria.

Pour la promotion de la construction écologique en Israël

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En plus de sa destination universitaire, le bâtiment constitue un centre éducatif et pédagogique accessible au grand public dans le domaine de la construction écologique et des études environnementales, dont le but est la promotion de la construction écologique en Israël. Les visiteurs pourront y découvrir le fonctionnement des écosystèmes qui y sont installés, y compris son système de climatisation basé sur l'énergie solaire et thermique, des technologies avancées bio-climatiques, et ses systèmes de mesure et de contrôle innovants, installés en Israël pour la première fois.

Trois bureaux d’architectes ont contribués à la planification du bâtiment Porter: Axelrod-Grobman Architects (Irish Axelrod et Yasha Grobman), Studio Geotectura (Joseph Cory), Chen Architects (Nili et Nir Chen), et le bureau d'architecture de paysage Braude Maoz (Aliza Braude et Ruth Maoz). Le bâtiment a été construit par une coopérative et le projet a été géré par la société Baran Israël.

 

http://siliconwadi.fr/16059/le-batiment-porter-parmi-les-plus-ecologiques-du-monde

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ le 3.12.14 sous le titre : « Le bâtiment Porter parmi les plus écologiques du monde »