📄 Projet de recherche MIRACLE – Une solution pour un avenir durable

🌍 AVITEM37 – Ingénierie et innovation environnementale

🌀 Motivation du projet

Le projet MIRACLE a été conçu pour répondre simultanément à deux défis majeurs du changement climatique :

1️⃣ Réduction de l’impact du méthane – Un gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement est 25 fois supérieur à celui du CO₂. L’unité chimique du système convertit le méthane en eau et en dioxyde de carbone de manière sûre et maîtrisée.

2️⃣ Réduction de l’humidité atmosphérique – La vapeur d’eau est également un puissant gaz à effet de serre. L’unité atmosphérique du système capte cette vapeur et la condense en eau liquide, contribuant ainsi à atténuer le réchauffement global.

👉 En résumé, MIRACLE ne se limite pas à produire de l’eau potable ; il participe activement à la lutte contre le dérèglement climatique.

🔬 Présentation du système

MIRACLE est une technologie autonome et multi-sources, capable de produire de l’eau potable à partir :

soit du méthane (généré naturellement),

soit de la vapeur d’eau atmosphérique,

sans recourir à l’électricité, aux batteries, ni aux carburants fossiles.

🧪 Unité Chimique – Système basé sur le méthane

✔️ Réaction exothermique contrôlée entre CH₄ et O₂

✔️ Production de chaleur, de vapeur d’eau et de CO₂

✔️ Sans flamme, ni moteur, ni combustion directe

🔍 Sources naturelles de méthane utilisables : • Sites d’enfouissement des déchets

• Zones pétrolières et plateformes de forage

• Élevages intensifs (bovins, porcs, volailles)

• Marais, rizières et zones agricoles humides

📌 Équation chimique :

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + chaleur

💧 Unité Atmosphérique – Système basé sur l'humidité

✔️ Capture passive de la vapeur d’eau ambiante

✔️ Condensation naturelle (sans compresseur ni pompe)

✔️ Rendement : entre 4 et 10 litres par jour

✔️ Dépend du climat local : humidité, température, vent, etc.

🔍 Avantages du système MIRACLE

✅ 100 % autonome – Aucun besoin d’énergie externe

✅ Sécurité maximale – Sans flamme ni moteur

✅ Maintenance minimale – Pas de pièces mobiles

✅ Technologie propre – Zéro émission, zéro bruit

✅ Fonctionne dans tous les climats et géographies

✅ Solution idéale pour :

• zones isolées

• missions humanitaires

• agriculture durable

• habitats hors réseau

📊 Avancement du projet

🔹 Études scientifiques et conceptuelles finalisées

🔹 Simulations techniques via logiciels spécialisés effectuées

🔹 Préparation du prototype en cours – phase d’ingénierie de construction planifiée

♻️ Vision environnementale

MIRACLE s’inscrit dans une logique éco-responsable :

transformation de gaz nuisibles en ressources utiles

exploitation des cycles naturels sans intervention agressive

contribution directe à la neutralité carbone et à la résilience hydrique mondiale

🔵 **\[Section de purification de l'air : l’enveloppe vivante du système MIRACLE]**

🧬 **Une introduction inspirante : de la biologie à la technologie**

Dans la nature, le corps des êtres vivants est recouvert d’une membrane ou d’une enveloppe. Celle-ci les protège des pollutions, des microbes et des conditions difficiles, tout en permettant les échanges vitaux avec l’environnement (comme la respiration ou l’humidité).

Le système **MIRACLE** fonctionne selon le même principe :

🔹 La sphère purificatrice enveloppe l’ensemble, telle une membrane cellulaire

🔹 Elle empêche toute pollution d’entrer

🔹 Elle ne laisse passer que de l’air pur vers les réacteurs

💠 **Structure du filtre à air – couche par couche, précise et naturelle**

La sphère filtrante est composée de plusieurs couches complémentaires :

1️⃣ **Couche externe – Filtre mécanique grossier**

🔹 Bloque la poussière, le sable, les feuilles, les insectes

🔹 Fabriquée en filet naturel ou en fibres végétales, à structure hexagonale pour une haute résistance

2️⃣ **Couche intermédiaire – Filtre chimique et biologique**

🔹 Charbon actif naturel, argile comprimée, laine de roche ou terre de diatomée

🔹 Élimine les gaz nocifs, les mauvaises odeurs, les composés organiques volatils (COV)

3️⃣ **Couche interne – Filtre nanométrique et microbiologique**

🔹 Fibres d’argent, dioxyde de titane ou graphène

🔹 Éradique bactéries, champignons, virus

🔹 Fournit un air totalement purifié aux réacteurs

🔍 **Fenêtre infrarouge (IR) : un accès intelligent au ciel**

Une fenêtre spéciale est installée uniquement en face des panneaux W (réacteurs à vapeur) :

📌 En matériau transparent, laissant passer plus de 95 % des ondes infrarouges

📌 Le jour : fermée de l’extérieur par l’opérateur à l’aide d’un écran isolant (protection contre la lumière et la chaleur solaire)

📌 La nuit : ouverte manuellement par l’opérateur pour permettre la dissipation thermique vers le ciel par rayonnement infrarouge

📌 Les panneaux W des réacteurs à vapeur ne sont jamais exposés directement à l’air libre ou aux pollutions : ils sont intégrés dans le filtre.

👤 **L’opérateur : l’humain au service de la nature**

Un opérateur formé est indispensable au bon fonctionnement du système. Ses responsabilités :

✅ Contrôler régulièrement les performances des couches filtrantes

✅ Récupérer l’eau produite en sortie des réacteurs

✅ Gérer l’ouverture/fermeture de la fenêtre infrarouge au bon moment

✅ Nettoyer la surface de la fenêtre pour optimiser le rayonnement

✅ Assurer la maintenance préventive et débloquer les obstructions éventuelles

🔧 L’opérateur n’est pas seulement un gardien du système, il est un acteur à part entière de l’écosystème **MIRACLE**.

🌊 **Métaphore finale : MIRACLE, comme une méduse**

La méduse :

◽ Composée à 99 % d’eau douce

◽ Vit dans l’eau salée de l’océan

◽ Crée une séparation interne/saine sans consommer d’énergie, grâce à une structure simple et ingénieuse

MIRACLE aussi :

◽ Crée un écosystème intérieur pur, même dans un environnement pollué

◽ Produit de l’eau douce sans énergie externe

◽ Grâce à une enveloppe vivante, agit à la fois comme une barrière protectrice et un régulateur

💧 **MIRACLE : de l’eau pour tous, sans réseau**

📌 Réalisé par l’équipe de recherche **AVITEM37**

🌍 Rotation biotique de la sphère : un design inspiré de la Terre et des mécanismes naturels de l’air

📡 Dans le système MIRACLE, la sphère enveloppant tous les éléments vitaux (réacteurs, systèmes de filtration, surfaces de condensation, etc.) n’est pas seulement un bouclier actif contre la pollution atmosphérique. Grâce à une conception intelligente, elle peut tourner naturellement, permettant un flux constant d’air à travers les différentes couches de filtration.

❓Pourquoi une rotation est-elle nécessaire ?

✅ Assurer un apport continu en air frais

✅ Maintenir une pression d’air stable à l’intérieur de la sphère

✅ Éviter la stagnation de l’air autour des surfaces de condensation

✅ Uniformiser la température interne et optimiser la diffusion de la vapeur

⚙️ Comment la sphère tourne-t-elle ?

🔹 Division ingénieuse en méridiens

La sphère est divisée, comme la Terre, en au moins 4 méridiens symétriques. Sur chaque méridien sont fixées des ailettes d’environ 40 cm de large, qui génèrent un couple de rotation naturel lorsqu’elles sont frappées par le vent.

🔹 Utilisation de la force du vent

Le vent, en rencontrant ces ailettes, produit un mouvement rotatif stable, faisant tourner doucement la sphère. Ce mouvement continu, sans moteur ni source d’énergie externe, garantit une circulation d’air constante à travers les filtres.

🧰 Éléments mécaniques complémentaires :

🌀 Base rotative à faible friction

La sphère repose sur une base équipée d’un système de roulements à billes ou de paliers, permettant une rotation douce et sans friction.

🛑 Système de verrouillage et de freinage

En cas de tempête ou lors d’opérations de maintenance, un mécanisme de verrouillage et de freinage peut être activé pour stopper la rotation et garantir la sécurité du système.

📐 Orientation intelligente des panneaux W

Les surfaces de condensation (W) sont installées avec un angle optimisé en fonction de la latitude, afin de maximiser l’échange infrarouge avec le ciel.

🧠 Une inspiration biomimétique intelligente

📌 La conception de cette section s’inspire directement des dynamiques naturelles :

🌏 La Terre – Sa rotation naturelle équilibre la température globale

🌬 Les moulins à vent – Utilisation de l’énergie éolienne plutôt que de l’énergie artificielle

🌿 Les plantes désertiques – Structures simples, légères, et résistantes à la pression du vent

💧 MIRACLE : de l’eau pour tous, sans réseau

📌 Réalisé par l’équipe de recherche AVITEM37

📄 Réponses aux questions posées par le public sur le projet MIRACLE – Partie 1

Nous vous remercions sincèrement pour votre intérêt et vos questions techniques et générales 🌱

Ci-dessous, vous trouverez les réponses aux questions fréquemment posées concernant l’état du projet, son fonctionnement, sa capacité de production ainsi que ses aspects économiques et techniques :

1️⃣ Cet appareil a-t-il été construit ?

À ce jour, l’appareil n’a pas encore atteint la phase de construction physique. Cependant, nous sommes fiers d’annoncer que toutes les études théoriques, la conception technique, l’analyse d’ingénierie et la simulation logicielle ont été réalisées avec précision et succès. Le projet est désormais sur le point d’entrer dans la phase de prototypage industriel.

2️⃣ Combien d’eau cet appareil produit-il ?

Le système MIRACLE utilise deux modules indépendants pour produire de l’eau, chacun avec ses propres performances et capacités :

🧪 Module à base de méthane (Chimique / Methane-Based)

▪️ Dans ce module, la vapeur d’eau est produite par une réaction entre le gaz méthane (CH₄) et l’oxygène (O₂). Cette réaction libère de la chaleur et de l’eau.

▪️ La chaleur libérée est autostable et rend le système indépendant de toute source d’énergie externe.

▪️ La capacité de production dépend des sources de méthane disponibles dans la région où l’appareil est installé, et variera donc selon les zones géographiques.

📌 Sources naturelles de production de méthane (par ordre d’abondance) :

🔹 Sources pétrolières et gazières naturelles

🔹 Installations de production de biogaz et d’énergie bio

🔹 Rizières et terres agricoles biologiques

🔹 Exploitations d’élevage bovin importantes

🔹 Stations d’épuration des eaux usées

🔹 Sites d’enfouissement des déchets urbains

📍 Les zones disposant de ces sources de gaz peuvent présenter un potentiel important et exploitable de production de méthane.

🌫 Module basé sur l’humidité (Physique / Humidity-Based)

▪️ Ce module utilise l’humidité de l’air et transforme la vapeur en eau sans électricité, pompe ni ventilateur, en profitant du refroidissement naturel de l’air, du vent ou du sol.

▪️ Son fonctionnement est optimal la nuit ou dans des zones à forte humidité.

📌 Capacité de production quotidienne :

Entre 4 et 12 litres par jour par unité

(selon la région géographique et le taux d’humidité relative de l’air)

3️⃣ Quel est le prix de vente final ?

Le prix final sera déterminé après la fabrication du prototype et les évaluations industrielles finales. Toutefois, les composantes du coût sont les suivantes :

💰 Coûts principaux :

▪️ Production des composants techniques et modules

▪️ Emballage industriel

▪️ Isolation, pièces catalytiques et composants résistants

🚚 Coûts annexes :

▪️ Transport international

▪️ Assurance produit pendant le transport

▪️ Droits de douane dans le pays de destination

💼 Marge de vente et distribution :

▪️ Part des représentants officiels

▪️ Commissions des agents et distributeurs régionaux

▪️ Profits des détaillants et marketeurs

📌 Le prix final tiendra compte de tous ces éléments, avec l’objectif d’équilibrer accessibilité pour l’acheteur et attractivité économique pour le réseau de distribution.

🌀 Résumé

Le projet MIRACLE est le fruit de la combinaison des connaissances actuelles, de réactions chimiques contrôlées, de technologies de condensation naturelle et d’une compréhension approfondie des ressources environnementales.

Notre objectif est de fournir une solution propre, autonome et fiable pour la production d’eau, notamment dans les zones sans infrastructures ou en situation d’urgence.

💧 Sans électricité ni carburant

♻️ Sans pollution ni dépendance

🌍 Utilisable dans tous les climats et zones isolées

📌 Avec gratitude,

Le directeur de la recherche et développement, AVITEM37

📚 Questions du public – Partie 2

❓ Est-il vraiment possible de condenser de la vapeur d’eau uniquement grâce au sol (la terre), sans électricité ? Comment cela fonctionne-t-il ?

Oui, ce procédé est scientifiquement fondé, techniquement réalisable et déjà expérimenté.

Dans le système MIRACLE, on utilise une méthode naturelle et non mécanique appelée refroidissement géothermique passif.

Cette approche s’inspire à la fois de techniques traditionnelles iraniennes et de solutions écologiques modernes européennes.

🔹 Exemple traditionnel – Iran : Tours à vent et qanats

Dans l’architecture traditionnelle iranienne, un système combinant tours à vent (badgirs), canaux souterrains (qanats) et sous-sols permettait de rafraîchir naturellement les espaces intérieurs :

▪️ L’air chaud extérieur était dirigé dans des canaux souterrains via les tours à vent

▪️ Il entrait ensuite en contact avec les parois fraîches du sol ou avec l’eau des qanats

▪️ Résultat : l’air se refroidissait naturellement, sans électricité, puis circulait vers les pièces habitées.

📌 Principe clé : exploiter la fraîcheur naturelle du sol pour refroidir l’air ou condenser l’humidité.

🔹 Exemple moderne – Europe : Tubes géothermiques (Earth Tubes)

En Allemagne, Autriche et France, les maisons écologiques à basse consommation utilisent des systèmes appelés tubes géothermiques :

▪️ Des tuyaux de 20 à 60 mètres de long sont enterrés à 1,5 à 2,5 mètres de profondeur

▪️ L’air chaud y circule et transfère sa chaleur au sol environnant, naturellement plus froid

▪️ À la sortie, l’air ressort rafraîchi – sans compresseur ni ventilateur

📍 Cette technologie est utilisée dans plusieurs projets de recherche, comme ceux menés par Fraunhofer ISE en Allemagne.

🔬 Que se passe-t-il dans le système MIRACLE ?

▪️ La vapeur d’eau produite par la réaction chimique entre méthane et oxygène circule dans des tuyaux

▪️ Ces tuyaux sont en contact direct avec le sol froid environnant (en général entre 10 et 18 °C)

▪️ La différence de température entre la vapeur chaude et la terre froide provoque la condensation naturelle de la vapeur en eau

▪️ Le tout fonctionne sans électricité ni mécanisme actif

📌 Cette technologie est un mélange de savoir-faire traditionnel, ingénierie moderne et adaptation climatique locale, permettant une condensation naturelle, silencieuse, économique et durable.

📌 Avec respect,

Directeur de la recherche et développement – AVITEM37

🌐 www.avitem37.eu

📚 Questions des utilisateurs – Partie 3

❓ 1 – Quelle est la qualité de l’eau produite par le réacteur à méthane ? Peut-elle être consommée directement par l’homme ou les animaux ?

✅ L’eau issue de la réaction chimique entre le méthane et l’oxygène est produite sous forme de vapeur pure (H₂O), exempte de toute contamination microbienne ou chimique.

Cependant, comme cette eau est similaire à de l’eau distillée, elle ne contient pas de minéraux essentiels. Il est donc recommandé d’y ajouter une quantité appropriée de minéraux alimentaires pour la rendre apte à la consommation humaine ou animale.

(Si l’eau est utilisée pour des usages industriels ou agricoles ne nécessitant pas de minéraux, cette étape n’est pas nécessaire.)

❓ 2 – Que deviennent les autres gaz introduits avec le méthane et l’oxygène dans le réacteur ?

✅ Le réacteur est conçu de manière à ce que les gaz inactifs ou plus lourds (comme le CO₂ ou le N₂), en raison de leur point de rosée très bas, ne restent pas dans le système.

Ils sont évacués en toute sécurité par des conduits de ventilation.

Aucun gaz ne s'accumule dangereusement ni ne se condense de manière indésirable dans le réacteur.

❓ 3 – Comment la vapeur d’eau est-elle séparée des autres gaz ?

✅ Le système dispose de deux sorties distinctes :

Vapeur d’eau → dirigée vers le module de condensation

Autres gaz → évacués vers l’extérieur

Cette séparation se fait naturellement grâce à :

La différence des points de rosée (température de condensation)

L’inclinaison des conduits et un design intelligent du système de tuyauterie

❓ 4 – Que signifie « inclinaison des tuyaux » ?

✅ Les tuyaux qui transportent la vapeur d’eau sont inclinés de façon précise vers le module de condensation, ce qui permet :

Un écoulement naturel de la vapeur sans avoir besoin de pompe

Une circulation fluide sans obstacles, évitant ainsi tout retour ou blocage de vapeur

Ce design améliore le rendement et la fiabilité du système.

❓ 5 – Que sont les chambres d’expansion et à quoi servent-elles ?

✅ Ces chambres permettent de compenser les variations de pression dues à l’expansion ou à la contraction des gaz pendant les réactions chimiques ou les changements de température.

Elles ont pour rôle de :

Prévenir les surpressions soudaines

Maintenir la stabilité opérationnelle du réacteur

Éviter la formation de vide ou de dommages internes

❓ 6 – Qu’est-ce qu’un réservoir de stockage souterrain ?

✅ Ce réservoir, installé en sous-sol ou dans un espace frais, sert à :

Stocker l’eau condensée

La protéger de la chaleur et des contaminations

Son isolation évite la re-vaporisation et empêche l’entrée de poussières ou impuretés.

❓ 7 – Pourquoi dit-on que le point de rosée de l’eau est plus élevé que celui des autres gaz, mais qu’elle se condense plus rapidement ? N’est-ce pas contradictoire ?

✅ Non, ce n’est pas une contradiction.

Le point de rosée correspond à la température à laquelle un gaz passe à l’état liquide.

Par exemple :

Eau (H₂O) → entre 20 et 30 °C

Dioxyde de carbone (CO₂) → -78 °C

Méthane (CH₄) → -161 °C

Azote (N₂) → -196 °C

👉 Donc, à température ambiante, seule la vapeur d’eau peut se condenser, tandis que les autres gaz restent sous forme gazeuse et sont facilement expulsés.

Cela garantit une séparation naturelle, simple et sûre de la vapeur d’eau.

🖋️ Avec respect,

Le département Recherche & Développement – AVITEM37

🌐 www.avitem37.eu

📘 Partie 4 : Questions et Réponses Techniques – Volet 2

🧠 Réponses aux questions avancées du public concernant les aspects scientifiques et techniques du projet MIRACLE

❓ 1. On dit que le système MIRACLE purifie aussi l’air. Que signifie cela et comment cela fonctionne-t-il ?

✅ Cette fonction repose sur le fonctionnement physique du module « basé sur l’humidité ». Dans cette section, la vapeur d’eau présente dans l’air passe par un système de filtration multicouche avant d’entrer dans les chambres de condensation.

Durant ce processus, sont éliminés :

les poussières,

les particules fines (PM2.5 et PM10),

les spores fongiques,

certaines bactéries et agents microbiens.

Ainsi, l’air libéré (dont la vapeur a été extraite) est plus propre que l’air d’origine. On peut donc dire que le système joue également le rôle d’un purificateur d’air passif et naturel.

❓ 2. Comment le système effectue-t-il le refroidissement et la condensation sans électricité ? Quel est le rôle du sol ?

✅ Le refroidissement repose sur le principe du transfert thermique vers un milieu plus froid et stable. La température des couches de sol à environ 1,5 mètre de profondeur reste généralement stable entre 15 et 20 °C.

Quand :

la vapeur chaude passe par des tubes enterrés,

ces tubes sont en contact avec la terre fraîche et humide,

➡️ la chaleur est transférée au sol, ce qui abaisse la température de la vapeur et provoque sa condensation naturelle en liquide.

Ce mécanisme fonctionne comme un réfrigérateur naturel, similaire aux anciens systèmes perses comme les glacières d’argile ou les badguirs (tours à vent).

❓ 3. Sans compresseur, comment le système condense-t-il la vapeur ?

✅ Les compresseurs consomment beaucoup d’énergie, nécessitent un entretien constant et une alimentation électrique. Le projet MIRACLE a été conçu pour fonctionner de manière complètement autonome.

Il utilise à la place :

🔹 1. Une pente gravitationnelle dans la conception des tuyaux : la vapeur produite en hauteur est naturellement guidée vers les zones plus basses et fraîches.

🔹 2. Un contact direct avec le sol : le sol plus froid ralentit les molécules de vapeur, facilitant leur condensation.

🔹 3. Des matériaux hydrophiles : les surfaces des tuyaux et des chambres sont traitées avec des matériaux qui attirent l’eau, accélérant la formation de gouttelettes.

❓ 4. Que sont les matériaux hydrophiles et comment agissent-ils dans ce système ?

✅ Les matériaux hydrophiles sont des matériaux dont l’angle de contact avec l’eau est inférieur à 90°, ce qui fait que les gouttelettes ne forment pas des sphères mais s’étalent à la surface.

Dans MIRACLE, cela permet :

une collecte plus efficace des gouttes,

d’éviter que l’eau reste collée aux parois,

d’accélérer le processus de condensation.

Ces matériaux sont souvent en aluminium modifié, céramique ou polymères recouverts de nanorevêtements.

❓ 5. Qu’est-ce que le plasma et quel est son rôle dans ce système ?

✅ Le plasma est le quatrième état de la matière (après le solide, le liquide et le gaz), où les gaz sont partiellement ionisés, contenant des électrons libres et des ions positifs et négatifs.

Dans l’industrie, le plasma est utilisé pour modifier les surfaces.

Dans MIRACLE, il sert à :

nettoyer les surfaces à l’échelle nanométrique,

augmenter l’hydrophilie des métaux et plastiques,

améliorer l’adhésion des nanorevêtements,

désinfecter les surfaces des condensateurs.

Ce procédé est sans produits chimiques et totalement écologique.

❓ 6. Que sont les nanorevêtements et à quoi servent-ils ?

✅ Les nanorevêtements sont des couches extrêmement fines (de 1 à 100 nanomètres) qui modifient les propriétés de surface.

Dans le système MIRACLE, ils sont utilisés pour :

rendre les surfaces hydrophiles ou hydrophobes selon le besoin,

empêcher la prolifération de bactéries ou d’algues,

résister à la corrosion, aux UV et aux dépôts,

réduire la friction de l’eau en circulation.

Leur application principale concerne les condenseurs, tuyaux de condensation et réservoirs de collecte.

🌀 En résumé : Le design avancé du système MIRACLE, combinant ingénierie locale, nanotechnologie, traitement plasma et principes physiques simples, permet un fonctionnement entièrement autonome, sans électricité ni compresseur, tout en assurant efficacité, durabilité et fiabilité.

✍️ Avec respect,

Département R&D – AVITEM37

🌐 www.avitem37.eu