Brevet FR3118077A1 — publié le 20220624

TITRE : Dispositif de récupération d’eau contenue dans la vapeur d’eau de l’air atmosphérique et ensemble comprenant un tel dispositif. L’invention concerne un dispositif (DR) de récupération d’eau contenue dans la vapeur d’eau de l’air atmosphérique, caractérisé en ce qu’il comporte : un évaporateur (EV) muni d’une paroi (P) transparente à un flux lumineux susceptible de provenir d’une source de lumière et contenant un matériau hygroscopique, l’évaporateur se présentant sous la forme d’un cylindre muni d’un axe longitudinal (AL) ; au moins un concentrateur (CO) du flux lumineux susceptible de provenir de la source de lumière, le concentrateur se présentant sensiblement sous la forme d’un tronc de cône muni d’un axe longitudinal (AL’), et définissant un volume interne (VI) délimité par une grande base (GB) destinée à être orientée vers la source de lumière, une petite base (PB), située à l’opposé de la grande base (GB) le long de l’axe longitudinal (AL’), destinée à être orientée vers le sol, ainsi que par une paroi interne (PI), réfléchissante, s’étendant entre lesdites bases (GB, PB) ; l’évaporateur (EV) étant par ailleurs situé dans le volume interne (VI) du concentrateur (CO) de sorte que l’axe longitudinal (AL) de l’évaporateur (EV) se confonde sensiblement avec l’axe longitudinal (AL’) du concentrateur (CO) ; au moins un condenseur (COND) en communication fluidique avec l’évaporateur (EV) au sein d’une boucle (B), le condenseur étant par ailleurs agencé à l’extérieur (EXT) du concentrateur (CO), à savoir hors du volume interne (VI) dudit concentrateur (CO). Figure pour l’abrégé : Figure 1. Dispositif de récupération d’eau contenue dans la vapeur d’eau de l’air atmosphérique et ensemble comprenant un tel dispositif. Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au domaine de la récupération de l’eau contenue sous forme vapeur de vapeur d’eau dans l’air atmosphérique. On connaît des dispositifs permettant de récupérer l’eau contenue sous forme vapeur dans l’air atmosphérique. On peut les classer en deux grandes catégories à savoir d’une part les dispositifs fonctionnant par condensation de la vapeur d’eau contenue dans l’air et les dispositifs mettant en œuvre un matériau hygroscopique (plus connu sous le terme anglo-saxon « dessicant » dans la littérature scientifique). Dans la première catégorie, on pourra trouver des dispositifs dont la technique de base consiste à refroidir l’air à une température inférieure à la température du point de rosée de l’air ambiant ou des dispositifs dont la technique est basée sur la nucléation des gouttelettes de vapeur d’eau en suspension dans l’air, par exemple sur une toile ou assimilée. Dans la deuxième catégorie, la technique consiste à ce que le matériau hygroscopique absorbe/adsorbe pendant la nuit, l’eau contenue sous forme d’eau dans l’air ambiant, la désorption du matériau hygroscopique s’effectuant pendant le jour sous l’effet de la lumière du soleil. Un système de condensation permet alors de récupérer la vapeur d’eau désorbée du matériau hygroscopique. Afin d’avoir une vue globale sur les techniques et dispositifs existants, on pourra se référer aux articles suivants : - “A review on the water-energy nexus for drinking water production from humid air”, Ali Akbar Salehi et al., Renewable and Sustainable Energy Reviews: vol. 120 (2020) 109627, pp. 1 – 20 ( D1 ); - “Progress and Expectation of Atmospheric Water Harvesting” , Yaodong Tu et al., Joule 2, pp. 1452–1475, August 15, 2018 ( D2 ); - “Review of sustainable methods for atmospheric water harvesting” , Hasila Jarimi et al., International Journal of Low-Carbon Technologies 2020, vol. 15, pp. 253–276 ( D3 ). Nous nous intéressons ici plus particulièrement à la deuxième catégorie de dispositifs. Dans cette catégorie, de nombreuses recherches portent sur le choix et la conception du matériau hygroscopique employé, et ce soit afin d’augmenter sa capacité maximale à se charger en eau (connu dans la littérature sous le terme anglo-saxon de « maximal water uptake », noté ci-après WU max – que l’on peut exprimer en kg d’eau par kg de matériau), soit d’augmenter la capacité de ce matériau à se charger/décharger rapidement et de la manière la plus complète possible (temps caractéristique associé), et ce pour une large gamme d’humidité relative (HR%) de l’air ambiant (ces derniers paramètres pouvant être associés à un coefficient β = f(τ C , HR%), sans dimension, tel que 0 eff du matériau hygroscopique à se charger en eau est telle que WU eff = β .WU max ). On pourra par exemple s’intéresser à l’article « Atmospheric Water Harvesting: A Review of Material and Structural Designs » , Xingyi Zhou et al., ACS Materials Lett. 2020, vol. 2, pp. 671−684 ( D4 ), qui recense un certain nombre de données à ce sujet. La production d’eau journalière P j d’un tel dispositif peut en effet être exprimée sous la forme P j = α.M.WU eff , où M est la masse de matériau hygroscopique (kg) et α un coefficient, sans dimension, tel que 0 max . Or, le coefficient α s’avère tout aussi important que d’autres coefficients ou paramètres (β, WU max ) dans l’efficacité finale du dispositif, et donc la maximisation de la production d’eau journalière P j produite par le dispositif. Le plus souvent, le dispositif se présente sous la forme d’une boîte parallélépipédique dont la paroi destinée à être exposée au soleil est transparente (verre ou autre). On dispose dans la boîte, parfois sur plusieurs étages, un matériau hygroscopique. La paroi transparente est mobile. Ainsi, pendant la nuit, on laisse la paroi ouverte, ce qui permet au matériau hygroscopique de se charger en eau par adsorption/absorption de la vapeur d’eau contenue dans l’air ambiant. Le jour, la paroi en verre est fermée. L’eau contenue dans le matériau hygroscopique s’évapore, aidé en cela par l’effet de serre prenant place dans la boîte. La vapeur d’eau se condense alors contre les parois de la boîte et est récupérée, par gravité, en partie inférieure de la boîte ou par une dérivation conduisant à un réservoir. Dans certains cas, on prévoit des ventilateurs permettant d’amener l’air extérieur dans la boîte, ce qui peut notamment permettre de conserver une paroi transparente fixe. De telles conceptions sont par exemple exposées à la (A), (B) et (C) du document D2, à la figure 23, ou encore la figure 26, du document D3. Une conception plus originale est proposée à la figure 22 du document D3, où la boîte est de forme pyramidale. De manière similaire à ce qui a été décrit précédemment pour la boîte parallélépipédique, le matériau hygroscopique est installé sur plusieurs étagères à l’intérieur d’une pyramide en verre, dont les parois sont mobiles. La nuit, les parois de la pyramide sont ouvertes, ce qui permet à l’air de venir en contact avec le matériau hygroscopique qui se charge alors en eau. Le jour, les parois en verre sont closes, la lumière solaire chauffe l’intérieur de la pyramide, en prenant avantage d’un effet de serre, et l’eau chargée dans le matériau hygroscopique s’évapore. Toutefois, la forme pyramidale permet ici, lorsque la vapeur d’eau s’élève à l’intérieur de la pyramide sous l’effet de la chaleur, d’effectuer la condensation dans un réceptacle (forme d’entonnoir) situé en haut de la pyramide, et protégé à cet effet du rayonnement solaire par un écran radiatif (chapeau opaque au rayonnement, en forme de pyramide). Intuitivement, on peut penser que cette conception pyramidale est plus efficace que celle en forme de parallélépipède, du fait qu’elle devrait limiter la ré-évaporation de l’eau condensée par la présence de l’écran radiatif, ce qui se traduit, dans les développements mentionnés précédemment, par un coefficient α peut-être plus élevé, apte à augmenter la production d’eau journalière P j , pour un même matériau hygroscopique, en même quantité (masse). Ce type de dispositif n’est toutefois pas optimisé. Un objectif de l’invention est de proposer un dispositif de récupération de l’eau contenue dans la vapeur d’eau de l’air atmosphérique fonctionnant avec un matériau hygroscopique dont la conception est optimisée, indépendamment de la nature du matériau hygroscopique. A cet effet, l’invention propose un dispositif de récupération d’eau contenue dans la vapeur d’eau de l’air atmosphérique, caractérisé en ce qu’il comporte : - un évaporateur muni d’une paroi transparente à un flux lumineux susceptible de provenir d’une source de lumière et contenant un matériau hygroscopique, l’évaporateur se présentant sous la forme d’un cylindre muni d’un axe longitudinal ; - au moins un concentrateur du flux lumineux susceptible de provenir de la source de lumière, le concentrateur se présentant sensiblement sous la forme d’un tronc de cône muni d’un axe longitudinal, et définissant un volume interne délimité par une grande base destinée à être orientée vers la source de lumière, une petite base, située à l’opposé de la grande base le long de l’axe longitudinal, destinée à être orientée vers le sol, ainsi que par une paroi interne, réfléchissante, s’étendant entre lesdites bases ; l’évaporateur étant par ailleurs situé dans le volume interne du concentrateur de sorte que l’axe longitudinal de l’évaporateur se confonde sensiblement avec l’axe longitudinal du concentrateur ; - au moins un condenseur en communication fluidique avec l’évaporateur au sein d’une boucle, le condenseur étant par ailleurs agencé à l’extérieur du concentrateur, à savoir hors du volume interne dudit concentrateur. Le dispositif selon l’invention pourra comprendre l’une au moins des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : - la paroi de l’évaporateur est en verre ; - la paroi interne du concentrateur, réfléchissante, comporte une couche métallique, par exemple d’aluminium ; - le condenseur présente un centre de gravité agencé, à une hauteur supérieure à un centre de gravité de l’évaporateur ; - ledit dispositif étant dépourvu de système actif, par exemple de type ventilateur, pour mettre un fluide, contenu dans la boucle, en mouvement de convection forcée ; - le condenseur et l’évaporateur, un réservoir destiné à recueillir une eau condensée dans le condenseur ; -l’axe longitudinal de l’évaporateur forme, avec une droite définie par l’intersection d’un plan contenant l’axe longitudinal de l’évaporateur avec la paroi interne du concentrateur, un angle compris entre 40° et 50°, avantageusement de 45° ; - l’évaporateur en forme de cylindre présente une section circulaire, avantageusement constante le long de son axe longitudinal ; - le concentrateur est un tronc de cône ; - la forme sensiblement en tronc de cône du concentrateur est réalisée par une juxtaposition d’une pluralité de parois planes, chaque paroi plane présentant la forme d’un trapèze et dans lequel l’évaporateur présente la forme d’un cylindre de section polygonale, le nombre N de côtés du polygone étant égal au nombre N’ de parois planes et chaque paroi plane étant agencée en vis-à-vis d’un côté du polygone, avec N et N’ des nombres entiers naturels. Par ailleurs, toujours dans ce même objectif, l’invention propose un ensemble comportant un dispositif conforme à l’invention avec au moins une cartouche de recharge en matériau hygroscopique pour l’évaporateur. L’ensemble selon l’invention pourra en outre comprendre l’une au moins des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : - ladite au moins une cartouche de recharge est agencée d’une part à l’extérieur du concentrateur, à savoir hors du volume interne du concentrateur et d’autre part, à côté de la petite base ; - le dispositif comporte, en outre, un support pour le concentrateur, ledit support formant écran pour ladite au moins une cartouche de recharge ; - ledit ensemble est dépourvu de système, tel qu’un ventilateur, pour générer un écoulement de convection forcée autour de la cartouche de recharge. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés et pour lesquels : La est une représentation schématique d’un dispositif de récupération de l’eau contenue dans l’air atmosphérique, employant un matériau hygroscopique, conforme à l’invention ; La est une représentation d’un ensemble conforme à l’invention comportant le dispositif représenté sur la et une pluralité de cartouches de recharge pour l’évaporateur dudit dispositif ; La est une vue de dessus d’une conception particulière d’un concentrateur employé dans le dispositif représenté sur la . Description détaillée de l'invention La représente de manière schématique un dispositif DR de récupération d’eau contenue dans la vapeur d’eau de l’air atmosphérique confirme à l’invention. Le dispositif DR comprend un évaporateur EV muni d’une paroi P, transparente à un flux lumineux susceptible de provenir d’une source de lumière SL, typiquement le soleil, et contenant un matériau hygroscopique MH. L’évaporateur EV se présente sous la forme d’un cylindre, dont l’axe longitudinal est noté AL, le cylindre étant en l’occurrence de section circulaire et avantageusement de valeur constante le long de son axe longitudinal AL. La paroi P transparente de l’évaporateur pourra être réalisée en verre. Le dispositif DR comprend également un concentrateur CO du flux lumineux susceptible de provenir de la source de lumière SL. Le concentrateur CO se présente sensiblement sous la forme d’un tronc de cône. Le tronc de cône est donc de fait muni d’un axe longitudinal AL’, et définit un volume interne VI délimité par une grande base GB, une petite base PB, située à l’opposé de la grande base GB le long de l’axe longitudinal AL’, ainsi que par une paroi interne PI s’étendant entre lesdites bases GB, PB. La grande base GB est destinée, en utilisation, à être orientée vers la source de lumière SL, afin de collecter un maximum de flux lumineux FL provenant de la source de lumière SL. En conséquence, la petite base PB est destinée, en utilisation, à être orientée vers le sol. La paroi interne PI est réfléchissante, afin de pouvoir réfléchir la lumière susceptible de lui parvenir en direction de l’évaporateur EV. A cet égard, la paroi interne PI du concentrateur CO pourra comporter une couche métallique, par exemple d’aluminium, d’argent ou d’or. Ceci permet généralement d’assurer un coefficient de réflexion d’au moins 0,9. Autrement dit, ces solutions permettent de réfléchir, en direction de l’évaporateur EV, plus de 90% de la puissance totale du flux lumineux FL reçu par le concentrateur CO. Selon une variante, on peut prévoir que la paroi interne PI du concentrateur CO soit munie d’un miroir multi-couches diélectriques. On note par ailleurs que dans le dispositif DR, l’évaporateur EV est situé dans le volume interne VI du concentrateur CO de sorte que l’axe longitudinal AL de l’évaporateur EV se confonde sensiblement avec l’axe longitudinal AL’ du concentrateur CO. Par sa géométrie, la forme en tronc de cône a pour effet de concentrer un flux lumineux FL incident sur son axe longitudinal AL’. Aussi, il est alors d’intérêt, pour augmenter l’efficacité du concentrateur, que l’évaporateur EV se situe autour de cet axe longitudinale AL’, et avantageusement qu’il présente une forme cylindrique dont l’axe longitudinal AL se confonde avec l’axe longitudinal AL’ du tronc de cône. En utilisation, cette conception permet d’augmenter de manière considérable la température régnant dans l’évaporateur EV. Le dispositif DR comprend aussi un condenseur COND en communication fluidique avec l’évaporateur EV au sein d’une boucle B. Le condenseur COND étant par ailleurs agencé à l’extérieur EXT du concentrateur CO. Par extérieur au concentrateur, il convient de comprendre plus précisément que le condenseur COND est situé hors du volume interne VI du concentrateur CO. Cet agencement permet, en utilisation, de minimiser la température du condenseur. En effet, le condenseur COND n’étant pas dans le volume interne VI du concentrateur CO, il ne subit pas, en utilisation, l’effet du concentrateur. Ceci est contraire aux conceptions de l’art antérieur où le condenseur est placé dans la même boîte que l’évaporateur et en subit l’effet de serre, quand bien même, dans le cas la boîte pyramidale de l’art antérieur décrite précédemment, un écran radiatif vient empêcher l’exposition directe de l’eau condensée avec le rayonnement solaire. En utilisation, cette conception permet de maintenir la température du condenseur COND à une température faible. Ceci se vérifie en l’absence par ailleurs de tout système de réfrigération et donc en laissant seulement le condenseur COND à l’air libre. On peut éventuellement installer le condenseur COND derrière un écran radiatif. A cet égard, comme cela est représenté sur les figures annexées, le concentrateur CO peut faire office d’écran radiatif. En cas de besoin, on peut adjoindre au concentrateur, dans sa partie supérieure, un écran radiatif dans l’hypothèse où tout le condenseur ne peut être protégé par le concentrateur. En variante, on peut enterrer le condenseur dans le sol si la température du sol est inférieure à la température statique de l’air (le sol remplissant aussi de fait un rôle d’écran radiatif). D’un point de vue pratique, le condenseur COND peut se présenter sous la forme d’un tube à ailettes ou de plusieurs tubes de ce type agencés en parallèle. Le fluide de la boucle circule à l’intérieur du ou de chaque tube à ailettes et l’air ambiant, situé autour du ou de chaque tube à ailettes, sert de source froide. On peut envisager d’autres conceptions pour le condenseur, par exemple un échangeur de type plaques/tubes. La conception décrite ci-dessus a ainsi pour avantage, en utilisation, de maximiser l’écart de température entre l’évaporateur EV et le condensateur COND. Et les inventeurs ont relevé que ceci permettait d’augmenter significativement la production d’eau journalière du dispositif DR, toutes choses égales par ailleurs, en augmentant la valeur du coefficient α. Il convient de noter que si l’évaporateur présente avantageusement la forme d’un cylindre dont la section est circulaire, d’autres formes de section peuvent être envisagées. Ainsi et par exemple, on peut envisager une section de forme polygonale avec N côtés, où N est un entier naturel supérieur ou égale à 3, mais avantageusement suffisamment élevé pour s’approcher d’une section d’évaporateur de forme circulaire. Par ailleurs, si la section du cylindre formant l’évaporateur est avantageusement constante le long de son axe longitudinal, ceci n’a rien d’obligatoire. Ainsi, on peut envisager un cylindre dont la section varie le long de son axe longitudinal. Dans tous les cas, en vue d’optimiser l’efficacité du dispositif, l’axe longitudinal AL de l’évaporateur EV pourra former, avec une droite d définie par l’intersection du plan PL contenant l’axe longitudinal AL de l’évaporateur EV avec la paroi interne PI du concentrateur CO (il s’agit du plan des figures 1 et 2 annexées), un angle A compris entre 40° et 50°, et valant avantageusement 45°. En effet, lorsque l’angle A vaut 45°, tout rayon lumineux réfléchi par la paroi interne PI du concentrateur CO en forme de tronc de cône forme un angle de 90° avec le rayon lumineux incident. De ce fait, tout rayon réfléchi est dirigé selon seulement la normale (direction radiale) à la surface périphérique du cylindre formant l’évaporateur EV. L’efficacité de la concentration du flux lumineux FL est alors maximale. Aussi, il convient dans un souci d’optimisation que l’angle A soit avantageusement au voisinage de cet angle de 45°. D’un point de vue pratique, on peut prévoir que la forme en tronc de cône du concentrateur CO ne soit pas permanente et ce, pour assurer un rangement et un transport plus aisés du concentrateur. Ceci peut s’effectuer en conservant le concentrateur à plat, sous la forme d’un patron pliable et dont deux bords peuvent s’attacher l’un à l’autre pour former, en utilisation, le cône. Toujours d’un point de vue pratique, on peut aussi faire en sorte que la forme sensiblement en tronc de cône du concentrateur CO soit réalisée par une juxtaposition d’une pluralité de parois planes PP. On pourra se référer à la , qui est une vue de dessus d’un tel concentrateur. On peut ainsi avoir un concentrateur plus aisément pliable, chaque paroi plane PP présentant alors une forme de trapèze. Le nombre N’ de parois planes en forme de trapèze est alors supérieur ou égal à 3. Bien entendu, plus le nombre N’ est important et plus la forme constituée par l’ensemble des parois planes, en forme de trapèze, juxtaposées s’approchera de celle d’un concentrateur (parfaitement) en tronc de cône. Par ailleurs, lorsqu’une forme sensiblement en tronc de cône est ainsi envisagée sous la forme d’une juxtaposition de parois planes en forme de trapèze pour le concentrateur CO, il est tout à fait envisageable, pour ne pas dire avantageux, de prévoir un évaporateur EV en forme de cylindre dont la section est polygonale. Dans ce cas, on fait avantageusement en sorte que N = N’, une paroi plane PP en forme de trapèze étant agencée en vis-à-vis d’un côté du polygone formant section de l’évaporateur en forme de cylindre. A titre d’exemple, on peut notamment envisager dans une réalisation particulière simple que N = N’ = 4, l’évaporateur formant alors un cylindre de section carrée ou, par extension rectangulaire. L’association d’un concentrateur (parfaitement) en tronc de cône avec un évaporateur cylindrique de section circulaire permet, pour une surface donnée du concentrateur, d’atteindre des températures plus élevées dans l’évaporateur et de ce fait, reste l’option la plus avantageuse que celles consistant finalement à discrétiser ces formes par des parois planes en forme de trapèze et des sections polygonales. Toutefois, ces formes gardent tout leur sens et leur intérêt dans le cadre de l‘invention avec l’emploi de certains matériaux hygroscopiques dont la désorption est particulièrement aisée, i.e. intervient à des températures plus faibles que pour d’autres matériaux hygroscopiques. Quelles que soient les variantes de conception envisageables pour le concentrateur et l’évaporateur, il faut, en fonctionnement, que la vapeur d’eau sortant de l’évaporateur EV puisse circuler, dans la boucle B, vers le condenseur COND. Il convient donc qu’il y ait une circulation du fluide dans la boucle B reliant l’évaporateur et le condenseur. Ceci peut bien entendu s’effectuer avec un système actif, par exemple de type ventilateur, installé par exemple en entrée de l’évaporateur (non représenté sur les figures annexées). Toutefois, dans le cadre de l’invention, ceci peut s’effectuer avantageusement en l’absence d’un tel système actif. Pour cela, il convient alors de faire en sorte que, dans la boucle B, le barycentre de la masse d’air froid et sec soit situé plus haut que le barycentre de la masse d’air chaud et humide et ce, avec une valeur telle que l’énergie potentielle entre ces barycentres soit supérieure à l’énergie dissipée par perte de charge dans la boucle B. Un phénomène de thermosiphon peut alors prendre place durablement dans la boucle B si bien que la circulation du fluide dans la boucle s’effectue sans système actif, mais par simple convection naturelle. D’un point de vue pratique, le barycentre de la masse d’air froid et sec au sein de la boucle B correspond sensiblement au centre de gravité CG1 du condenseur COND et le barycentre de la masse d’air chaud et humide se confond sensiblement avec le centre de gravité CG2 de l’évaporateur EV. La différence de hauteur entre les deux centres de gravité CG1, CG2 est notée ΔH. L’énergie potentielle E p peut alors s’exprimer E p = (ρ fs - ρ ch ).g. ΔH, avec : ρ fs , la masse volumique de l’air froid et sec moyen (pris en CG1), ρ ch la masse volumique de l’air chaud et humide (pris sen CG2), g, l’accélération de la pesanteur. On relève que l’énergie potentielle E P dépend de la quantité (ρ fs - ρ ch ). Cette quantité est par ailleurs notamment dépendante, en première approximation, de la différence (1/T fs – 1/T ch ) où T fs est la température de l’air froid et sec et T ch la température de l’air chaud et humide. En cela, on comprend que la présence du concentrateur CO va permettre d’augmenter considérablement la température T CH dans l’évaporateur EV et de ce fait, maximiser la quantité (ρ fs - ρ ch ). On relève donc que la présence du concentrateur CO favorise la mise en place d’un phénomène de thermosiphon, dès lors, bien entendu que ΔH est tel que ΔH > 0. Toutefois, on comprend que l’énergie potentielle E P peut être suffisante pour contrecarrer les pertes de charge, sans que ΔH ne le soit pour autant. En pratique, on pourra déterminer à la conception quelle valeur de la quantité ΔH il convient de mettre en œuvre en fonction des autres paramètres de conception du dispositif DR (notamment du matériau hygroscopique dont le choix est susceptible de faire varier sensiblement la perte de charge), mais aussi en fonction du lieu où ce dispositif DR pourra être installé (l’intensité du flux lumineux dépend de son lieu d’installation, et cette intensité aura un impact sur la température de fonctionnement de l’évaporateur EV). En variante, on peut cependant prévoir que la hauteur du condenseur COND soit réglable, par rapport à l’évaporateur EV, justement pour pouvoir s’adapter à diverses conditions relatives au flux lumineux (e.g. : ensoleillement). Ce qu’il est finalement intéressant de noter ici est que la conception envisagée (présence d’un concentrateur pour l’évaporateur et condenseur à l’extérieur du concentrateur) si elle permet d’augmenter le coefficient α, a incidemment pour effet de faciliter l’augmentation du coefficient β = f(τ C , HR%) par un simple positionnement adapté du condenseur par rapport à l’évaporateur, sans, avantageusement, l’emploi d’un système actif pour faire circuler le fluide dans la boucle B. En effet, la mise en mouvement du fluide dans la boucle B implique une réduction du temps caractéristique τ C de décharge du matériau hygroscopique dans l’évaporateur. Dans une variante de réalisation, le dispositif DR pourra prévoir, en plus des moyens décrits ci-dessus pour générer un effet de thermosiphon, un système actif, par exemple de type ventilateur, permettant de faire circuler le fluide dans la boucle B par convection forcée. Avantageusement cependant, le dispositif DR sera dépourvu de système, tel qu’un ventilateur, pour générer un écoulement de convection forcée dans la boucle B. Lorsque l’on souhaite que le mouvement du fluide soit au moins en partie réalisé par thermosiphon, on comprend que le condenseur ne pourra pas être mis dans le sol, mais sera maintenu en l’air. Il convient enfin de noter que le dispositif DR pourra avantageusement prévoir un réservoir installé entre le condenseur COND et l’évaporateur EV, le réservoir R étant ainsi destiné à recueillir l’eau condensée dans le condenseur. L’invention procure bien d’autres avantages qui sont décrits ci-après. En effet, l’invention concerne également un ensemble ENS comportant un dispositif DR selon l’invention et au moins une cartouche de recharge CAR en matériau hygroscopique pour l’évaporateur EV. De ce fait, l’ensemble ENS comporte au moins deux cartouches de matériau hygroscopique. Ainsi, lorsqu’une première cartouche est logée dans l’évaporateur EV pour récupérer, sous flux lumineux (en journée), l’eau contenue dans le matériau hygroscopique MH, la deuxième cartouche dite cartouche de recharge CAR peut, en parallèle, se charger en eau. Afin d’assurer le rechargement de la cartouche de recharge CAR, on prévoit avantageusement, et en utilisation, de disposer la cartouche de recharge CAR d’une part à l’extérieur EXT du concentrateur CO, à savoir hors du volume interne VI du concentrateur CO et d’autre part, à côté de la petite base PB. En effet, en utilisation, la grande base GB du concentrateur CO est orientée vers la source SL de flux lumineux FL et la petite base PB est orientée vers le sol. De ce fait, un écoulement de convection naturelle FCN (effet de « tour solaire ») prend place (en journée) depuis le sol, à travers la petite base PB, le volume interne VI puis la grande base GB du concentrateur CO. La cartouche de recharge CAR installée à proximité de la petite base PB se trouve alors dans le flux de convection naturelle FCN, ce qui permet de renouveler l’air autour de la cartouche CAR. Ce renouvellement de l’air permet d’augmenter le coefficient β = f(τ C , HR%). Cette augmentation du coefficient β s’effectue plus précisément en réduisant le temps caractéristique τ C de charge du matériau hygroscopique contenu dans la cartouche de recharge CAR. L’humidité relative HR% est en effet une caractéristique intrinsèque à l’air ambiant sur laquelle il n’est pas possible d’agir pour les usages envisagés avec le dispositif DR. Le temps caractéristique τ C de recharge diminuant, l’opération de recharge de la cartouche de recharge CAR est alors compatible avec un fonctionnement journalier. On peut ainsi, pendant la journée, effectuer en même temps la récupération d’eau avec le matériau hygroscopique MH présent dans l’évaporateur EV et réaliser la recharge de la cartouche CAR. Le temps caractéristique τ C de recharge peut encore être réduit, et donc le coefficient β augmenté, en prévoyant que le support SUP du concentrateur CO forme un écran radiatif pour la cartouche de recharge CAR. A cet effet, on peut par exemple prévoir que le support SUP se présente sous la forme d’un tronc de cône présentant d’une part un ou plusieurs passages d’air et présentant d’autre part des dimensions adaptées afin que la cartouche de recharge CAR puisse s’y loger. D’autres formes peuvent bien entendu être envisagées pour former cet écran radiatif. Dans un mode de réalisation alternatif, on peut aussi en complément, prévoir un système actif de type ventilateur pour assurer le renouvellement de l’air autour de la cartouche de recharge CAR. Toutefois, ceci n’est pas nécessaire, le flux de convection naturelle s’avérant généralement suffisant pour assurer la charge de la cartouche de recharge en un temps compatible avec un cycle de chargement/déchargement journalier. Et pour cette raison, l’ensemble ENS sera avantageusement dépourvu de système, tel qu’un ventilateur, pour générer un écoulement de convection forcée autour de la cartouche de recharge CAR. Dispositif (DR) de récupération d’eau contenue dans la vapeur d’eau de l’air atmosphérique, caractérisé en ce qu’il comporte : un évaporateur (EV) muni d’une paroi (P) transparente à un flux lumineux susceptible de provenir d’une source de lumière et contenant un matériau hygroscopique, l’évaporateur se présentant sous la forme d’un cylindre muni d’un axe longitudinal (AL) ; au moins un concentrateur (CO) du flux lumineux susceptible de provenir de la source de lumière, le concentrateur se présentant sensiblement sous la forme d’un tronc de cône muni d’un axe longitudinal (AL’), et définissant un volume interne (VI) délimité par une grande base (GB) destinée à être orientée vers la source de lumière, une petite base (PB), située à l’opposé de la grande base (GB) le long de l’axe longitudinal (AL’), destinée à être orientée vers le sol, ainsi que par une paroi interne (PI), réfléchissante, s’étendant entre lesdites bases (GB, PB) ; l’évaporateur (EV) étant par ailleurs situé dans le volume interne (VI) du concentrateur (CO) de sorte que l’axe longitudinal (AL) de l’évaporateur (EV) se confonde sensiblement avec l’axe longitudinal (AL’) du concentrateur (CO) ; au moins un condenseur (COND) en communication fluidique avec l’évaporateur (EV) au sein d’une boucle (B), le condenseur étant par ailleurs agencé à l’extérieur (EXT) du concentrateur (CO), à savoir hors du volume interne (VI) dudit concentrateur (CO). Dispositif (DR) selon la revendication 1, dans lequel la paroi (P) de l’évaporateur (EV) est en verre. Dispositif (DR) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la paroi interne (PI) du concentrateur (CO), réfléchissante, comporte une couche métallique, par exemple d’aluminium. Dispositif (DR) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le condenseur (COND) présente un centre de gravité (CG1) agencé, à une hauteur supérieure à un centre de gravité (CG2) de l’évaporateur (EV). Dispositif (DR) selon l’une des revendications précédentes, ledit dispositif (DR) étant dépourvu de système actif, par exemple de type ventilateur, pour mettre un fluide, contenu dans la boucle (B), en mouvement de convection forcée. Dispositif (DR) selon l’une des revendications précédentes, comportant, entre le condenseur (COND) et l’évaporateur (EV), un réservoir (R) destiné à recueillir une eau condensée dans le condenseur. Dispositif (DR) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’axe longitudinal (AL) de l’évaporateur (EV) forme, avec une droite (d) définie par l’intersection d’un plan (PL) contenant l’axe longitudinal (AL) de l’évaporateur (EV) avec la paroi interne (PI) du concentrateur (CO), un angle (A) compris entre 40° et 50°, avantageusement de 45°. Dispositif (DR) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’évaporateur (EV) en forme de cylindre présente une section circulaire, avantageusement constante le long de son axe longitudinal (AL). Dispositif (DR) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le concentrateur (CO) est un tronc de cône. Dispositif (DR) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la forme sensiblement en tronc de cône du concentrateur (CO) est réalisée par une juxtaposition d’une pluralité (PP) de parois planes, chaque paroi plane présentant la forme d’un trapèze et dans lequel l’évaporateur (EV) présente la forme d’un cylindre de section polygonale, le nombre N de côtés du polygone étant égal au nombre N’ de parois planes (PP) et chaque paroi plane (PP) étant agencée en vis-à-vis d’un côté du polygone, avec N et N’ des nombres entiers naturels. Ensemble (ENS) comportant un dispositif (DR) selon l’une des revendications précédentes et au moins une cartouche de recharge (CAR) en matériau hygroscopique pour l’évaporateur (EV). Ensemble (ENS) selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une cartouche de recharge (CAR) est agencée d’une part à l’extérieur (EXT) du concentrateur (CO), à savoir hors du volume interne (VI) du concentrateur (CO) et d’autre part, à côté de la petite base (PB). Ensemble (ENS) selon l’une des revendications 11 ou 12, dans lequel le dispositif (DR) comporte, en outre, un support (SUP) pour le concentrateur (CO), ledit support (SUP) formant écran pour ladite au moins une cartouche de recharge (CAR). Ensemble (ENS) selon l’une des revendications 11 à 13, dépourvu de système, tel qu’un ventilateur, pour générer un écoulement de convection forcée autour de la cartouche de recharge (CAR).