Dessalement d'eau de mer

Le dessalement de l'eau (également appelé dessalage ou désalinisation) est un processus qui permet d'obtenir de l'eau douce, (potable ou, plus rarement en raison du coût, utilisable pour l'irrigation), à partir d'une eau saumâtre ou salée (eau de mer, notamment). En dépit du nom, il s'agit rarement de retirer le sel de l'eau, mais plutôt, à l'inverse, d'extraire de l'eau douce.

Très généralement, il est plus simple et plus économique de rechercher des sources d'eau douce à traiter (eaux de surface, telles que lac et rivière, ou eau souterraine), que de dessaler l'eau de mer. Cependant, dans de nombreuses régions du monde, les sources d'eau douces sont inexistantes ou deviennent insuffisantes au regard de la croissance démographique ou de la production industrielle.

D'autre part, il est souvent rentable de combiner la production d'eau douce avec une autre activité (notamment la production d'énergie, car la vapeur disponible à la sortie des turbines, et perdue dans une usine classique, est réutilisable dans une station de dessalement dite thermique ou fonctionnant sur le principe de l'évaporation).

L'eau de mer est salée à peu près à 35g/L en général. Dans des régions comme le Golfe Persique, la salinité atteint 42g/L. Pour séparer le sel, il faut, d'un point de vue purement théorique et sans perte d'énergie (dessalement isentropique), environ 563 Wh par m³^[1].

Les systèmes de dessalement se caractérisent par leur rendement et le taux de sel résiduel.

Sommaire 1 Différents systèmes de dessalement 2 Économie du dessalement 3 Les inconvénients du dessalement 4 Diffusion 5 Voir aussi 5.1 Notes 5.2 Liens externes

Différents systèmes de dessalement

Parmi les systèmes les plus utilisés :

• Osmose inverse, technique membranaire. Les membranes utilisées ont des 'trous' si petits que même les sels sont retenus. Cette technique est en plein essor et a montré, depuis plusieurs années, sa fiabilité. La consommation est de l'ordre de : ≈ 4-5 kWh/m³^[2].

• Distillation multi-effets, système demandant beaucoup d'énergie, eau très pure : ≈ 15 kWh/m³.
• Flash multi-étages, ou système flash utilisé dans les pays du Golfe, taux de sel résiduel non négligeable, coût énergétique important : ≈ 10 kWh/m³.
• Compression de vapeur : ≈ 5 kWh/m³.
• Distillation par dépression : la température d'évaporation dépend de la pression. Système très économique avec une eau très pure : ≈ 2 à 3 kWh/m³. Système utilisé pour de petites unités.
• Distillation par four solaire: le four solaire a pour fonction de concentrer en une zone restreinte les rayons lumineux, grâce à un miroir parabolique pour porter à haute température l’élément qui contient l’eau destinée à être évaporée.
• Électrolyse : on applique un courant électrique qui fait migrer les ions vers les électrodes. Système très rentable pour les faibles concentrations, l'énergie à mettre en jeu dépend de la concentration en sel.

Dans tous les cas, Le dessalement produit une saumure dont il faut se débarrasser. En bord de mer, c'est rarement un problème, par contre cela peut l'être à l'intérieur des terres, et dans certains écosystèmes comme les lagons.

Économie du dessalement

Le dessalement de l'eau de mer est un enjeu important pour l'avenir des régions arides. Moyennant un coût de production pouvant descendre à environ 0,5 $ par m³ pour les projets récents (par osmose inverse et toutes charges comprises: coût d'exploitation, amortissement de l'installation, bénéfice de l'opérateur...^[2][3]), il est possible de résoudre les problèmes de manque d'eau potable dans de nombreux pays. Dans le cas d'une utilisation pour la consommation humaine, le dessalement d'eau de mer est une technique aujourd'hui fiable et moins onéreuse que la technique dite de recyclage des eaux usées. Il devient même rentable dans des pays développés ne manquant généralement pas d'eau, dans certaines situations spécifiques (par exemple des îles touristiques).

De ce fait, cette activité est en très forte croissance. La capacité installée chaque année augmente en moyenne de plus de 10% par an. Les techniques dites thermiques (par évaporation) représentaient il y a encore quelques années la principale technologie employée, mais l'osmose inverse, du fait d'une fiabilité accrue et de sa faible consommation électrique (4 à 5 kWh/m³), permet des coûts très bas, ce qui lui donne aujourd'hui 50% de la part de marché.

Certaines régions, notamment les Canaries dépendent à 100% de ces technologies pour leur eau potable.

L'usine d'Ashkelon^[3]en Israël produit 320 000 m³/jour, soit pour une estimation de 250 litres par habitant par jour consommés, cette usine peut couvrir les besoins en eau potable de plus d'un million de personnes. Ce pays poursuit un objectif d’accroissement de la quantité d’eau potable produite par dessalement de 25% par an, soit 57 millions de mètres cubes supplémentaires, afin de passer le cap des 300 millions de m³ d’eau potable dessalée d’ici à la fin 2010^[4].

En revanche, le dessalement pour l'agriculture n'est pas encore rentable, et de loin : le prix de l'eau utilisée excède de beaucoup la valeur des productions agricoles qu'elle rendrait possible. Par exemple la production d'une tonne de blé, valant environ 100 €, nécessite environ 1 000 m² de terrain arrosés par environ 500 mm de pluie, soit 500 m3 d'eau, dont le coût n'est pas moins de 250 $ dans le meilleur des cas.

Des projets pharaoniques ont été proposés pour dessaler de l'eau, notamment avec des centrales nucléaires, pour faire de l'agriculture.

Les inconvénients du dessalement

• Coût énergétique encore élevé
• Rejet des saumures concentrées au double de la salinité naturelle en mer ou injectées dans le sol ;
• Rejet d'eaux chaudes en mer dans le cas de la distillation ;
• Emploi de produits chimiques pour nettoyer les membranes (chlore) ;
• Traces de cuivre échappés des installations ;
• Aucune législation spécifique concernant la potabilité de l’eau issue de ces traitements.

Diffusion

Les pays utilisant la technologie de dessalement de l’eau de mer sont surtout situés au Moyen-Orient (Émirats arabes unis : usine de Jebel Ali , la plus grande du monde avec une capacité de l'ordre de 900 000 m3/jour, usine de Fujaïrah ; Arabie saoudite : usine de Jubail. Ces États qui ont d'importantes ressources en combustibles fossiles utilisent majoritairement le procédé de distillation.

Les autres pays ont davantage développé l'osmose inverse. Israël : usine d’Ashkelon ; Syrie : usine d’Amman; Tunisie : usine de Djerba), en Amérique latine (Mexico, Chili : usine de Minera Escondida), en Espagne (usine de Carboneras, Baléares : usine de Baya de Palma). Les États-Unis sont placés en deuxième position derrière le Moyen-Orient pour le filtrage d’eaux saumâtres^[5]. Une usine de dessalement de l'eau de mer a été construite en 1993 dans la baie de Tampa en Floride pour pallier le manque d'eau^[6].

L'Algérie en a construit un peu partout sur son territoire et projette de construire une des plus grandes usine de dessalement d'eau de mer au monde à Magtaa (Oran) d'une capacité de 500 000 m³/jour. Le constructeur de l'installation sera le groupe singapourien Hyflux.

Voir aussi

Notes

Liens externes

• (fr) Un dossier complet sur la désalinisation
• SIDEM - Société Internationale de Dessalement d'Eau de Mer
• GeoNoria, Concept de transformation d'eau de mer en eau douce par convecteur solaire
• Distillation Solaire
• Déssalement à haut rendement
• Water Desalination International
• Biotechnoenergie
• Le dessalement, méthodes et perspectives - Article d'Infos-eau

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