DESSALEMENT : L’AVENIR DE LA PRODUCTION D’EAU DOUCE

Kyle Petitt

Desalination

Qu’est-ce que le dessalement ?

Le dessalement est le processus consistant à extraire le sel de l’eau salée pour la transformer en eau douce potable. Une fois sous forme d’eau douce, elle peut être distribuée pour la consommation, l’agriculture et d’autres processus industriels. Alors qu’environ 70 % de la surface de la Terre est couverte d’eau, seulement 0,007 % de cette eau est accessible et potable [1].  

La majeure partie de l’eau douce de la planète se trouve dans les bancs de neige ou les glaciers, ce qui la rend inaccessible pour un usage général. En outre, certaines eaux accessibles sont contaminées par des déchets industriels. À cela s’ajoutent  la mauvaise gestion des matières dangereuses et la pollution des plastiques [2]. Le dessalement produit des ressources d’eau douce à la demande partout où l’eau de mer est accessible. Sans l’aide d’usines de dessalement, certaines îles et certains pays au climat aride et à l’accès limité à l’eau douce doivent continuellement importer de l’eau douce pour répondre à la demande.

Selon les Nations unies, d’ici 2025, plus de 1,8 milliard de personnes vivront dans des régions ayant un accès limité aux sources d’eau douce [1]. Les progrès réalisés dans les technologies de dessalement réduisent considérablement le risque d’insécurité liée à l’eau. Ils protègent également l’agriculture contre les fortes sécheresses. Les processus de dessalement font de l’océan et des lacs salés tels que la mer Morte des sources d’eau douce viables.

Qu’est-ce que l’eau salée ?

Avant de comprendre le fonctionnement des technologies de dessalement, il est important de comprendre la structure et la composition de l’eau salée. Le terme « eau salée » désigne toute eau dont la salinité est supérieure à 0,1 % ou 1 ppm (parties pour mille) [3]. Les océans du monde ont une salinité moyenne d’environ 3,5% [4]. La salinité de l’eau de mer varie en fonction de la région, de la profondeur et du climat. 

L’eau saline se forme par un processus appelé ionisation. L’eau est une molécule dipolaire, ce qui signifie que sa structure est globalement neutre. Toutefois, elle a un côté positif et un côté négatif [5]. Lorsque certains composés ioniques tels que le chlorure de sodium (sel de table) sont immergés dans l’eau, les pôles chargés de l’eau sont suffisamment forts pour rompre les liaisons ioniques du sel. Il en résulte un ion sodium chargé positivement et un ion chlore chargé négativement [5].  

Ces ions flottent alors librement dans l’eau, créant un mélange homogène. Pour être précis, ces ions sont produits à l’échelle atomique. Ce ne sont pas des petits morceaux de sel qui flottent dans l’eau. C’est pourquoi le processus d’extraction de l’eau par dessalement nécessite beaucoup d’énergie [5].

Comment fonctionne le dessalement ?

Il existe deux types de dessalement : le dessalement thermique et l’osmose inverse. Le dessalement thermique est le plus simple des deux. L’eau saline est bouillie pour produire de la vapeur, qui s’élève au-dessus du fluide de base sous forme d’eau pure et gazeuse. Cette vapeur est ensuite condensée en eau pure et liquide.

Cette technologie a été utilisée pour purifier l’eau pendant longtemps et a été utilisée pour dessaler l’eau en grandes quantités depuis les années 1960 [6]. En général, des réchauffeurs électriques alimentés par des combustibles fossiles ou par l’énergie nucléaire sont utilisés pour alimenter ces systèmes, car faire bouillir de grandes quantités d’eau est très couteux en énergie. 

Le deuxième type de dessalement, l’osmose inverse, est plus courant aujourd’hui. Ce processus pressurise l’eau saline et la pousse à travers un filtre spécialisé. Cela permet d’éliminer le sel d’une partie du liquide, créant ainsi de l’eau dessalée.

Ce procédé n’est efficace qu’à 50 %. Cela signifie que le traitement ne transforme que 50% de l’eau en eau douce. Les 50 % restants deviennent de l’eau saline plus concentrée, car la quantité réduite d’eau contient la même quantité d’ions de sel.

Un sous-produit, la saumure, est expulsé du système à la fin du processus [6]. Cette stratégie est moins coûteuse en énergie que le dessalement thermique. Cependant, il est encore très coûteux en énergie, car il faut de grandes quantités d’énergie pour pressuriser l’eau à une pression suffisamment élevée pour qu’elle passe à travers le filtre.

Quels sont les inconvénients du dessalement ?

Les deux procédés de dessalement consomment beaucoup d’énergie et nécessitent parfois une production d’énergie importante. Utiliser des combustibles fossiles coûte cher et produit de grandes quantités de gaz à effet de serre.

Le dessalement par osmose inverse produit de la saumure, qui est ensuite rejetée dans l’océan. Le fluide obtenu est toujours de l’eau saline. Mais ses fortes concentrations en sel le rendent plus dense et peut-être toxique pour l’écosystème marin local du fond de l’océan [6].

Il est également vrai, comme pour tout développement d’infrastructure, que les coûts initiaux de construction d’une usine de dessalement sont élevés. L’importation de ressources en eau douce est souvent une solution moins coûteuse à court terme. Il est largement admis que les avantages à fournir aux communautés à risque un accès à l’eau douce l’emportent sur ces inconvénients, mais il est néanmoins important de prendre ces inconvénients en considération. 

Le dessalement est très utilisé dans les régions où les approvisionnements en eau sont rares, mais les ressources abondantes, comme au Moyen-Orient et en Afrique du Nord, où cette technologie est une nécessité à long terme. Dans l’ensemble, le dessalement est une technologie très prometteuse pour un avenir plus durable, et elle continuera à s’améliorer avec les progrès technologiques.

 

Références

[1] National Geographic, “Fresh Water Crisis”

[2] National Resources Defense Council “Water Pollution: Everything You Need to Know”

[3] United States Geological Survey, “What is Saline Water” 

[4] Science Daily “Seawater”

[5] United States Geological Survey, “Water Molecules and Their Interaction with Salt Molecules”

[6] CNBC, “Can Seawater Desalination Save The World?” Youtube