Publié le 20 août 2015

EMPREINTE TERRE

Transformation de l'eau de mer en eau douce : place aux technologies durables

Dans de nombreux pays où la ressource en eau vient à manquer, dessaler l’eau de mer est l'une des solutions envisagées pour augmenter les réserves en eau douce. Mais les technologies actuellement disponibles sont fortement consommatrices d’énergie. De nouvelles techniques, très prometteuses, sont à l’étude. Elles favorisent les énergies renouvelables comme la force des vagues ou le solaire. Et font la part belle aux petites unités.

Photo d'illustration
istock

Dessaler l’eau de mer grâce à la seule force des vagues, c’est désormais possible. C’est en tous cas ce qu’a essayé de démontrer la petite société américaine Saros, fin juin à Paris, lors du concours de start-up technologiques Hello Tomorrow.

Installées près des côtes, de petites unités seraient reliées par conduite à des citernes à terre. "Notre solution a l’avantage de ne pas émettre de CO2 et d’être peu coûteuse", explique Chris Matthews, co-fondateur et directeur Ingénierie de Saros.

Si elle réussit à lever les 650 000 dollars nécessaires, la start-up prévoit de tester son innovation prochainement, dans les Caraïbes. Lors de la conférence, le procédé a séduit. Et pour cause : "De petites unités ont tout leur sens pour alimenter des villages en eau potable", estime Benoît Teychène, enseignant-chercheur à l’Institut de chimie des milieux et des matériaux (IC2MP) de l’Université de Poitiers.

Surtout, ces économies d’argent et d’énergie sont précieuses. Souvent imposantes, les unités de dessalement sont en effet très consommatrices d’énergie. Ce qui rend les projets très coûteux. À titre d’exemple, l’unité de Barcelone, la plus grande d’Europe, qui permet d’approvisionner près de 20 % de la population de la région, a demandé plus de 230 millions d’euros d'investissement.

 

Les technologies traditionnelles restent fortement consommatrices d’énergie

 

À l’heure actuelle, deux procédés principaux sont utilisés pour le dessalement. D’une part, la distillation : l’eau est chauffée puis vaporisée, la vapeur obtenue étant ensuite condensée pour obtenir de l’eau douce, tandis que le sel demeure dans le bouilleur, produisant ainsi une saumure.

D’autre part, l’osmose inverse : une forte pression est exercée grâce à une pompe sur de l’eau salée, pression sous l'effet de laquelle l’eau traverse une membrane, qui ne laisse pas passer le sel. Ce procédé est celui utilisé par exemple par Saros. Moins consommateur d’énergie que la distillation, il a gagné de plus en plus d'adeptes au fil des ans. "Grâce aux progrès réalisés, le rendement atteint 80 %", indique Benoît Teychène.

Malgré tout, "les technologies actuelles consomment 2 à 4 fois plus d’énergie que l’énergie théorique minimum nécessaire pour dessaler l’eau de mer", explique Guillaume de Souza, fondateur de la start-up française Adionics.

Parmi les solutions à l’étude pour réduire les consommations d’énergie : l’osmose directe. La recette ? Séparer de l’eau de mer et de l’eau douce par une membrane. Et mélanger l’eau douce à un liquide rendant sa pression osmotique supérieure à celle de l’eau de mer. L’eau issue de l’eau salée traversera alors naturellement la membrane, par osmose, laissant le sel de l’autre côté.

Guillaume de Souza, lui, a eu une autre idée : trouver le moyen de retirer le sel de l’eau plutôt que de retirer de l’eau douce de l’eau salée. Les masses à déplacer seraient alors bien moindres, puisque le sel ne représente que 3 à 4 % de la masse de l’eau salée. L’énergie nécessaire s’en trouverait donc réduite : elle pourrait être deux fois moindre que celle des technologies traditionnelles, avec un bénéfice encore plus élevé si la salinité de l’eau augmente, affirme Adionics. Et pourrait facilement provenir des énergies renouvelables.

Encore au stade de la recherche, cette solution est considérée comme très prometteuse et bénéficie à ce titre d’un soutien financier d’un peu plus de 1,1 million d’euros de BPIFrance, pour réaliser un pilote pré-industriel dans la région de Martigues (Bouches-du-Rhône).

 

Des projets d’unités alimentées en énergie solaire

 

Car cette technologie pourrait aussi démocratiser l’accès au dessalement. "Si celui-ci ne compte aujourd’hui que pour 2 % du marché mondial de l’eau, c’est parce qu’il est cher. Les besoins sont beaucoup plus importants", constate Guillaume de Souza. "Le marché du dessalement d’eau représente actuellement de l’ordre de 10 milliards de dollars par an. Dans 15 ans, il pourrait peser 100 milliards par an. À condition que des technologies de rupture comme la nôtre soient utilisées", ajoute-t-il.

En attendant, la start-up va démarrer à l’automne un autre projet pré-industriel avec Suez environnement, à Masdar, la ville durable d’Abu Dhabi où sont testées de nombreuses technologies utilisant les énergies renouvelables. L’unité est justement conçue pour pouvoir être alimentée par des ENR.

Car désormais, même pour les usines "traditionnelles", l’alimentation par les ENR est de mise. D’autant que "les régions où elles sont implantées sont souvent très ensoleillées, ce qui favorise le recours au solaire", note Benoît Teychène.

C’est d’ailleurs en Arabie Saoudite que la première usine de dessalement à grande échelle au monde, fonctionnant à l’énergie solaire, va bientôt voir le jour. L’unité de 130 millions de dollars dessalera 60 000 m3 d'eau de mer par jour.

De réels progrès sont donc réalisés pour réduire l’impact environnemental des usines de dessalement. Pour autant, comme le rappellent certaines ONG, la priorité doit rester à l’utilisation raisonnée des ressources en eau douce.

Carole Lanzi
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