La mer, source d’eau potable - L’utilisation du vide réduit les besoins en énergie lors des processus de dessalement

La mer, source d’eau potable - L’utilisation du vide réduit les besoins en énergie lors des processus de dessalement

À mesure que la population mondiale augmente, l’eau devient une ressource de plus en plus rare et l’exploitation des réserves inépuisables de l’océan apparaît comme l’étape la plus évidente. L’eau potable est extraite de l’eau de mer dans des usines de dessalement et, lors de ce processus, le vide joue un rôle essentiel.
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Une efficacité accrue grâce aux processus de vide

Il existe deux options fondamentalement différentes permettant d'extraire le sel de l'eau de mer : avec ou sans évaporation, le terme technique de ce procédé étant la « transition de phase ». Lorsque l'eau s'évapore, c'est à dire lorsqu'elle passe de l'état liquide à l'état gazeux, toutes les substances, dont le point d'ébullition est plus élevé que celui de l'eau, restent. Le sel fait partie de ces substances. Lorsque la vapeur est de nouveau distillée, c'est à dire lorsqu'elle revient à l'état liquide, on obtient de l'eau pure.

Ce principe est utilisé dans de nombreuses usines de dessalement d'eau de mer. Afin d'améliorer l'efficacité de ce processus, il est souvent réalisé sous vide. L'eau de mer doit en effet être chauffée à environ 115 °C à pression atmosphérique pour s'évaporer. Cependant, sous vide, ce résultat peut être obtenu à une température bien moins élevée. Avec un vide primaire de 42,4 mbar, c'est même possible à seulement 30 °C. « Le vide permet d'utiliser l'énergie thermique appliquée de façon efficace », explique le Docteur Markus Spinnler, de la Verein Deutsche Meerwasserentsalzung (association allemande de dessalement de l'eau de mer).

Petit, mais costaud

Il existe un grand nombre de méthodes qui n'utilisent pas la transition de phase. Les processus membranaires sont souvent utilisés, comme « l'osmose inverse ». Dans ce cas, l'eau salée ou polluée est filtrée au travers d'une membrane qui ne laisse passer que les molécules d'eau et retient les particules indésirables, notamment les ions sodium.

La distillation membranaire est une technique hybride qui utilise des méthodes à la fois thermiques et mécaniques pour séparer le sel de l'eau. D'une part, l'application de vide dans ce procédé permet de réduire la température d'évaporation. D'autre part, le vide est utilisé pour éliminer les gaz dont la taille des molécules pourrait obstruer les pores de la membrane. « La distillation membranaire rend possible des usines plus petites mais très robustes », explique le Docteur Markus Spinnler. « Le vide augmente leur performance et leur efficacité économique. »

Le dessalement fournit de l'eau à 300 millions de personnes

De nombreuses régions souffrent d'une pénurie d'eau, tandis que le nombre de zones touchées et le niveau de gravité du phénomène sont en constante augmentation. Cela s'explique en partie par le changement climatique, qui entraîne la sècheresse de nombreuses régions. De plus, l'expansion démographique et économique mondiale est telle que la consommation d'eau par habitant augmente parallèlement au développement économique. Par ailleurs, l'augmentation de la population est souvent plus importante dans les régions où les sources naturelles en eau potable sont particulièrement rares : autour du golfe Persique, dans les zones arides d'Afrique, en Amérique du Nord et en Asie centrale ou sur la côte nord de la Méditerranée.

Selon des informations communiquées par l'International Desalination Association (IDA), 18 426 usines de dessalement d'une capacité totale d'environ 87 millions de mètres cubes étaient en activité dans le monde en juin 2015 et fournissaient de l'eau à près de 300 millions de personnes. En Israël, près de 40 % de la demande en eau est déjà satisfaite par de l'eau de mer dessalée, ce qui constitue le pourcentage le plus élevé, tous pays confondus. À l'exception des usines en Israël, les plus importantes se trouvent dans les pays du Golfe, en Australie et en Californie. Toutes les prévisions indiquent une forte augmentation du dessalement de l'eau de mer à moyen et long terme.

Busch fournit des technologies de vide pour les usines de dessalement d'eau de mer du monde entier depuis plus de 30 ans.


Même Londres a besoin d'eau de mer

Malgré un niveau général de précipitations élevé, on constate une pénurie d'eau de pluie dans certaines régions d'Angleterre. En 2010, une usine de dessalement a vu le jour à l'embouchure de la Tamise afin d'assurer l'approvisionnement en eau de la métropole londonienne. Cette usine peut générer 150 millions de litres d'eau potable par jour à partir de l'eau de mer sortant à marée basse. Les besoins en eau de la ville de Londres sont plus importants que les sources d'eau potable exploitables de la région. La croissance démographique et économique entraîne, depuis des années, l'augmentation de la quantité d'eau requise.

D'autres grandes villes comme Pékin, New York et Los Angeles sont confrontées à une situation comparable. Elles puisent leur eau dans des régions très éloignées grâce à un système complexe de canaux ou se tournent de plus en plus vers le dessalement de l'eau de mer.

Outre l'utilisation de ressources hydriques dans les grandes villes, le secteur agricole mondial contribue à l'aggravation des pénuries d'eau. Les réservoirs naturels d'eau douce sont soumis à des demandes tellement excessives que la régénération naturelle de l'eau n'est guère possible. Par conséquent, le besoin d'économiser l'eau et l'exploitation de nouvelles sources sont de plus en plus nécessaires.


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