Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Aller au contenu
Wikipédial'encyclopédie libre
Rechercher

Dessalement

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Page d’aide sur l’homonymie

Ne pas confondre avec le dessalage, un terme agricole signifiant dessaler un terrain afin de le rendre propre à la culture, ou marin en parlant d'un voilier (chavirer avec son bateau).

Usine de dessalement parosmose inverse àBarcelone enEspagne.

Ledessalement de l'eau oudésalinisation est un processus qui permet d'obtenir de l'eau douce (potable ou, plus rarement en raison de son coût, utilisable pour l'irrigation) à partir d'une eau saumâtre ou salée (eau de mer notamment).

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 douce 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 laproduction 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 a unesalinité d'environ35 g/L, avec des variations régionales significatives (42 g/L dans le golfe Persique). Pour séparer le sel, il faut, d'un point de vue purement théorique et sans perte d'énergie (dessalement isentropique), environ 0,56 kWh/m3.

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

Dans le monde, on produit chaque jour 95 millions de mètres cubes d’eau douce en 2018, rejetant 141,5 millions de m3 par jour de saumure, dont l'impact sur les zones de rejet inquiète les experts scientifiques de l'ONU.

Histoire

[modifier |modifier le code]
Articles connexes :Distillation#Désalinisation par distillation etEau distillée#Histoire.

Le philosophe grec ancienAristote observe dans son ouvrageMétéorologie que "l'eau salée, lorsqu'elle se transforme en vapeur, devient douce et que la vapeur ne se retransforme pas en eau salée lorsqu'elle se condense", et qu'un fin récipient en cire peut contenir de l'eau potable après avoir été plongé suffisamment longtemps dans l'eau de mer, agissant comme une membrane pour filtrer le sel[1].

Simultanément, la désalinisation de l'eau de mer est documentée enChine. LeClassique des montagnes et des mers de laPériode des Royaumes combattants et laThéorie de la même année dans laDynastie Han Orientale mentionnent que les populations ont découvert que les nattes de bambou utilisées pour cuire le riz formaient une fine couche extérieure après une utilisation prolongée. Cette fine pellicule formée avait des fonctionsd'adsorption et d'échange ionique, capables d'adsorber le sel[2].

De nombreux exemples d'expérimentations en matière de désalinisation apparaissent tout au long de l'Antiquité et duMoyen Âge[3], mais la désalinisation devient transposable à grande échelle seulement à l'époque moderne[4]. Un bon exemple de cette expérimentation provient deLéonard de Vinci (Florence, 1452), qui réalise que de l'eau distillée peut être produite à faible coût en grande quantité en adaptant unalambic à une cuisinière[5].

Pendant le Moyen Âge, ailleurs en Europe centrale, des travaux se poursuivent sur le raffinement de la distillation, bien que pas nécessairement orientés vers la désalinisation[6].

La première grande usine de désalinisation terrestre pourrait avoir été installée en situation d'urgence sur une île au large des côtes deTunisie en 1560[6],[7]. On pense qu'une garnison de 700 soldats espagnols était assiégée par l'armée turque et que, pendant le siège, le capitaine en charge a fabriqué unalambic capable de produire 40 barils d'eau douce par jour, bien que les détails de l'appareil n'aient pas été rapportés[7].

Avant laRévolution industrielle, la désalinisation concernait principalement les navires en mer, qui avaient besoin de conserver des réserves d'eau douce à bord. SirRichard Hawkins (1562–1622), qui effectua de nombreux voyages dans lesMers du Sud, rapporte qu'il a pu fournir de l'eau douce à son équipage grâce à la distillation à bord du navire[8]. De plus, au début des années 1600, plusieurs personnalités de l'époque telles queFrancis Bacon etWalter Raleigh publient des rapports sur la désalinisation[7],[9]. Ces rapports et d'autres[10], créent un climat favorable à la première dispute debrevet concernant des appareils de désalinisation. Les deux premiers brevets relatifs à la désalinisation de l'eau ont été approuvés en 1675 et 1683 (brevets n° 184[11] et n° 226[12], publiés respectivement parWilliam Walcot et Robert Fitzgerald, ainsi que d'autres). Cependant, aucune des deux inventions n'a été mise en service en raison de difficultés à l'adopter en grandeur nature[6]. Aucune amélioration significative du processus de distillation de l'eau de mer de base n'a été réalisée durant les 150 années entre le milieu du XVIIe siècle et 1800.

Lorsque la frégateProtector fut vendue auDanemark dans les années 1780 (sous le nom deHussaren), elle fut étudiée et enregistrée en détail[13]. Aux États-Unis,Thomas Jefferson a catalogué les méthodes basées sur la chaleur remontant au 1500, et a formulé des conseils pratiques qui furent publiés pour tous les navires américains au verso des permis de navigation[14],[15].

À partir de 1800, l’apparition dumoteur à vapeur impulsa de nouveaux travaux dans le domaine du dessalement[6]. La connaissance de la thermodynamique des procédés à vapeur[16] et le besoin d'une source d'eau pure pour son utilisation dans les chaudières[17] ont eu un effet positif sur les systèmes de distillation. De plus, la propagation ducolonialisme européen fit apparaître un nouveau besoin en eau douce dans des régions éloignées du monde, établissant ainsi un climat favorable à l'élaboration de nouveaux procédés de dessalement de l'eau[6].

Parallèlement au développement et à l'amélioration des systèmes utilisant la vapeur (évaporateur à effets multiples), ces types de dispositifs démontrèrent rapidement leur potentiel de dessalement[6]. En 1852,Alphonse René le Mire de Normandy se vit délivrer un brevet britannique pour une unité de distillation d'eau de mer à tube vertical qui, grâce à sa simplicité de conception et à sa facilité de construction, devint populaire pour une utilisation à bord des navires[6]. Les unités terrestres n'apparurent de manière significative qu'à la fin du XIXe siècle[18]. Dans les années 1860, l'armée des États-Unis acheta trois évaporateurs de Normandy, chacun ayant une capacité de 7000 gallons/jour, et les installa sur les îles deKey West etDry Tortugas[6],[18],[19]. Une autre usine terrestre fut installée àSuakin dans les années 1880, fournissant de l'eau douce aux troupes britanniques sur place. Elle consistait en des distillateurs à six effets avec une capacité de 350 000 litres/jour[6],[18].

Après laSeconde Guerre mondiale, de nombreuses technologies furent développées ou améliorées, telles que la dessalinisationMulti Effect Flash (MEF) et laMulti Stage Flash (MSF). Une autre technologie notable est la dessalinisation par congélation-dégel[20]. La dessalinisation par congélation-dégel (cryo-dessalinisation ou FD) exclut les minéraux dissous de l'eau salée par cristallisation[21].

LeBureau de l'eau salée fut créé au sein duDépartement de l'intérieur des États-Unis en 1955, conformément à la loi de conversion de l'eau salée de 1952[22],[23]. Cette loi fut motivée par une pénurie d'eau enCalifornie et dans l'ouest intérieur des États-Unis. Le Département de l'intérieur alloua des ressources, y compris des subventions de recherche, des experts, des données de brevets et des terrains pour mener à bien les expérimentations et favoriser les avancées[24].

Les résultats de ces efforts incluent la construction de plus de 200 usines d'électrodialyse et de distillation à l'échelle mondiale, des recherches sur l'osmose inverse (RO), et la coopération internationale (par exemple, le Premier Symposium et Exposition international de dessalinisation de l'eau en 1965)[25]. Le Bureau de l'eau salée fusionna avec le Bureau de la recherche sur les ressources en eau en 1974[23].

La première usine industrielle de dessalement aux États-Unis ouvrit àFreeport auTexas, en 1961 après une décennie de sécheresse régionale[22].

À la fin des années 1960 et au début des années 1970, l'osmose inverse commença à montrer des résultats prometteurs pour remplacer les unités traditionnelles de dessalement thermique. Des recherches eurent lieu dans des universités d'État en Californie, ainsi qu'àDow Chemical Company etDuPont[26]. De nombreuses études se concentrent sur des moyens d'optimiser les systèmes de dessalement[27],[28]. La première usine commerciale utilisant l'osmose inverse, la station de dessalement de Coalinga, fut inaugurée en Californie en 1965 pour de l'eau saumâtre[29]. Le Dr Sidney Loeb, en collaboration avec le personnel de l'UCLA, conçut une grande centrale pilote pour recueillir des données sur les procédés d'osmose inverse, qui réussit suffisamment pour fournir de l'eau douce aux résidents deCoalinga. Ce fut une étape majeure dans la technologie du dessalement, car elle prouva la faisabilité de l'osmose inverse et ses avantages par rapport aux technologies existantes (efficacité, absence de changement de phase nécessaire, fonctionnement à température ambiante, évolutivité et facilité de normalisation)[30]. Quelques années plus tard, en 1975, la première centrale de dessalement par osmose inverse, alimentée en eau de mer, entra en fonctionnement.

En 2000, plus de 2000 usines étaient en opération. Les plus grandes se trouvent enArabie Saoudite, enIsraël et auxÉmirats arabes unis ; et la plus grande centrale, avec un volume de 1 401 000 m³/j, se trouve en Arabie Saoudite (Ras Al Khair)[31].

En 2021, 22 000 usines étaient en fonctionnement[31]. En 2024, legouvernement catalan a installé une unité flottante de dessalement offshore près duport de Barcelone et a acheté 12 unités mobiles de dessalement pour la région nord de laCosta Brava afin de lutter contre la grave sécheresse[32].

En 2012, le coût moyen était de 0,75 $ par mètre cube. En 2022, ce coût avait chuté jusqu'à 0,41 $ avant l'inflation. Les fournitures d'eau dessalée croissent à un taux composé de plus de 10 %, doublant en abondance tous les sept ans[33].

Différents systèmes de dessalement

[modifier |modifier le code]
Principe de l'osmose inverse

Les systèmes de dessalement se caractérisent par leur rendement et le taux de sel résiduel (saumure)[34].

Les systèmes utilisés sont :

  • Osmose inverse : cette technique « membranaire » repose sur une ultrafiltration sous pression au travers de membranes dont les pores sont des « trous » si petits que même les sels sont retenus. Cette technique, en plein essor (coût énergétique moyen (≈ 4–5 kWh/m3)[35]) est un système éprouvé ayant montré sa fiabilité.
Dispositif de distillation

Une classe importante decentrales thermiques est associée aux installations de dessalement; Celles-ci se trouvent généralement dans les pays arides disposant d'une importante réserve de gaz naturel. Dans ces usines, la production d'eau douce et l'électricité sont des coproduits tout aussi importants.

Dans tous les cas, le dessalement produit unesaumure dont on a rarement l'usage et dont il faut alors se débarrasser, ce qui n'est pas un problème en bord de mer là où le courant est important, mais peut l'être à l'intérieur des terres, et dans certains écosystèmes comme leslagons, baies, lagunes, mangroves.

  • Unités mobiles de désalinisation : La ville deYokohama auJapon a présenté en juin 2009 un camion équipé d'un dispositif àmembrane à osmose inverse, capable de dessaler de l'eau de mer ou de rendre potable de l'eau douce issue d'une rivière ou d'un lac. L'eau douce est épurée 15 fois plus vite qu'avec l'ozone, par des microbes (les mêmes que ceux qui produisent lenattô ; haricots fermentés très appréciés au Japon). Un traitement auchlore et à l'ozone conclut le processus. L'énergie nécessaire au dessalement est entièrement fournie par une petiteéolienne et despanneaux solaires qui alimentent aussi desbatteries permettant une autonomie de 24 heures.3 litres d'eau de mer fournissent un litre potable. Lecamion peut fournir de l'eau à 3 500 personnes par jour. La saumure peut être utilisée pour lathalassothérapie ou des usages alimentaires[43],[44].

Économie du dessalement

[modifier |modifier le code]

Dans le monde, on a produit chaque jour par dessalement 95 millions de mètres cubes d’eau douce en 2018[45].

Le dessalement de l'eau de mer est un enjeu important pour l'avenir des régionsarides. Moyennant un coût de production pouvant descendre à environ 0,5 dollar par mètre cube pour les projets récents (par osmose inverse et toutes charges comprises : coût d'exploitation, amortissement de l'installation, bénéfice de l'opérateur[35],[46]...), il est possible de résoudre les problèmes de manqued'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 comme l'île deGroix dans leMorbihan qui installe une première unité de dessalement en 2022[47]).

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 technique 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 84 % de part de marché en 2019[45].

En 2015, il suffit de 2 kilowattheures pour fabriquer un mètre cube d'eau douce contre 12 kWh il y a quarante ans[48]. SelonJean-Louis Chaussade, directeur général de Suez,« en quinze ans, le coût du dessalement a été divisé par dix et nous pouvons encore réduire la facture énergétique de cette technique »[49].

Des projets ont été proposés pour dessaler de l'eau, pour les besoins de l'agriculture, notamment avec descentrales nucléaires[50].

L'eau dessalée était trop chère pour la plupart des cultures en 2005 ; elle n'était abordable que pour les cultures à fort rapport économique, en particulier lorsque les investissements sont subventionnés. Les eaux saumâtres étant moins salines que l'eau de mer, elles ont la préférence sur cette dernière[51].

Une autre voie vers un dessalement moins coûteux consiste à dessaler de laglace de mer ; en effet, la salinité de la glace de mer est comprise entre 0,4 % et 0,8 %, bien en dessous de celle des eaux de mer, qui se situe entre 2,8 % et 3,1 % ; son dessalement demande beaucoup moins d'énergie. Une société chinoise, la Beijing Huahaideyuan Technology Co. Ltd., commencera bientôt la production d'une grande quantité d'eau douce par désalinisation de glace de mer, grâce à un accord de transfert de technologie signé avec l'Université de Beijing en janvier 2014 ; la société devrait être capable de produire au moins un milliard de mètres cubes d'eau douce par an d'ici 2023 ; le coût de la désalinisation devrait baisser à 4yuans par tonne (0,48 €/tonne)[52].

Les inconvénients du dessalement

[modifier |modifier le code]
  • Coût énergétique élevé.
  • Augmentation de l'empreinte carbone lorsque l'énergie utilisée provient des combustibles fossiles ; pour y remédier, des projets pilotes de désalinisation à base d'énergies renouvelables sont menés par quatre groupes industriels, dont les françaisVeolia etSuez Environnement, dans la région d'Abu Dhabi, sous la houlette de l'Institut de la ville durable deMasdar ; l'émirat a un projet d'usine durable de dessalement de 150 000 m3/jour ; en Arabie saoudite, l'espagnolAbengoa va codévelopper une usine solaire de 60 000 m3/jour pour approvisionner la ville d'Al Khafji ; les deux pays comptent aussi sur le nucléaire[48].
  • Risque de dégâts à la faune et la flore des fonds marins
    • par le rejet dessaumures concentrées au double de la salinité naturelle en mer ou injectées dans le sol ; ainsi, les rejets d'effluents très chargés en sel dans la mer d'Arabie ont fait exploser le taux de salinité de ses eaux ; dans certaines zones, les fonds marins sont devenus des déserts[48].
    • dans le cas de la distillation, par l'augmentation de température des eaux où le rejet est fait. L'eau plus chaude s'appauvrit en gaz dissous, notamment oxygène et gaz carbonique, dont les organismes marins ont besoin.
    • par les inconvénients usuels de toute installation industrielle : fuites de divers produits chimiques (chlore de nettoyage des membranes,cuivre et autres métaux libérés par lacorrosion chimique des tuyauteries), déchets de toute sorte...
  • L’eau issue de ces traitements doit, à l'instar des eaux naturelles, subir les traitements adaptés à la rendre apte à l'usage auquel elle est destinée, notamment sapotabilité. Le dessalement réduit également la teneur en ions dont le corps a besoin, calcium et magnésium par exemple, conduisant à des carences chez les consommateurs en l'absence de mesures appropriées dont le public n'est pas conscient et qui ne sont pas toujours prises.
  • Le captage de l'eau en mer peut modifier les flux maritimes[réf. nécessaire].

Coût énergétique

[modifier |modifier le code]

Les sources non conventionnelles en eau que sont le dessalement et laréutilisation de l’eau, pour les pays qui ont des ressources en eau douce limitées, contribuent à réduire l’écart entre prélèvements d’eau douce et approvisionnement durable, mais dans l'approche « connexion eau-énergie » ils contribuent également à l’augmentation de lademande énergétique du secteur de l’eau. Bien que le dessalement et la réutilisation de l'eau atteignent moins de 1 % des besoins mondiaux en eau, ces processus représentent près du quart de la consommation totale d'énergie dans le secteur de l'eau. En 2040, les deux sources devraient représenter 4 % de l’approvisionnement en eau, mais 60 % de la consommation d’énergie du secteur de l’eau. La capacité de dessalement devrait augmenter de manière significative au Moyen-Orient, et en 2040, le dessalement devrait représenter plus de 10 % de la consommation finale totale d’énergie du Moyen-Orient[53].

Santé publique

[modifier |modifier le code]

Une étudeisraélienne réalisée par l’université Bar-Ilan, la caisse d’assurance-maladie Clalit et l’hôpital Tel Hashomer en 2018, a conclu que« les habitants des zones consommant de l’eau dessalée sont six fois plus exposés au risque de problèmes cardiaques, et notamment celui de mourir d’une attaque » que ceux des zones ne consommant pas d'eau dessalée. La cause en serait que, contrairement à celle venant des nappes phréatiques, l'eau dessalée est dépourvue de magnésium[réf. à confirmer][54].

Coût environnemental

[modifier |modifier le code]

Les rejets de saumure, souvent chargés en polluants toxiques, sont estimés à environ 141,5 Mm3/jour. Un rapport publié dans la revueScience of the total environment au début de 2019 par des experts de l'ONU[55] a alerté l'opinion publique sur ce problème, face au développement des techniques de dessalement à gros volumes de rejets. Très dépendants de ce mode d’approvisionnement, l’Arabie saoudite, les Émirats arabes unis, le Koweït et le Qatar produisent 32 % de l’eau dessalée totale grâce à leurs ressources en pétrole, mais aussi 55 % de la saumure[45]. Dans cette région sèche du globe, le dessalement de l'eau, prélevée massivement dans la mer, est effectué par chauffage, procédé qui produit quatre fois plus de saumure par m3 d'eau dessalée que les techniques plus avancées, comme la filtration par membrane, largement utilisée aux États-Unis. 80 % de ces rejets sont faits à moins de 10 km des côtes et s'accumulent dans les fonds, causant une salinisation accrue des eaux et des écosystèmes marins et une disparition de l'oxygène dissous qui rendent la vie difficile, sinon impossible, à leur flore et à leur faune[56].

Diffusion

[modifier |modifier le code]

Beaucoup de régions et pays qui n'ont pas ou peu de ressources eneau douce et qui sont situés dans les zones côtières dépendent totalement ou partiellement de ces technologies pour leureau potable.

En date de 2022, selon le magazineForeign Affairs, les quelque 20 000 usines de désalinisation en service dans le monde peuvent produire environ 36,5 Gm3 (milliards de mètres cubes) d'eau par an, ce qui représente seulement 6 % de la consommation annuelle d'eau de la Chine, dont le déficit de ressources hydriques en 2030 est estimé à 25 %[57].

La production des 15 900 usines de désalinisation opérationnelles en 2018 s’élèverait à 95 Mm3 (millions de mètres cubes) d'eau douce par jour, dans 177 pays différents ; 62,3 % de cette eau serait destinée à l'usage humain, 30,2 % à l'industrie, et le reste à l'agriculture et à l'énergie[45],[58].

Unités de désalinisation dans le Monde en 2018
SourceNombre d'unitésCapacités (%)
Moyen-Orient482645,3 %
Asie-Pacifique350517,5 %
Amérique du Nord234111,3 %
Europe de l'Ouest23378,8 %
Autres286412,4 %
Source des données : Nations unies[56],[58].

En 2008, 13 869 usines de dessalement étaient construites dans le monde, principalement positionnées sur le pourtour de la méditerranée, autour dugolfe persique et de la péninsule arabique, sur les côtes de l'Inde, des Sud-États-Unis, de la Chine, de l'Australie et du Japon, pour un total prélevé de 52 millions de m³ par jour[59]. La péninsule arabique (dessalement par distillation) compte pour plus du tiers des prélèvements, 13 % vont aux États-Unis et 8 % à l'Espagne[60].

L'Arabie saoudite (Premier producteur au monde, usine deJubail), lesÉmirats arabes unis (14 % de la production mondiale, au2e rang derrière l'Arabie Saoudite, usine de Jebel Ali, la plus grande du monde avec une capacité de l'ordre de 900 000 m3/jour, usine deFujaïrah, l'osmose inverse assure 20 % de leur production) , etc. disposent d'importantes ressources en combustibles fossiles. En 2015, au Qatar 99 % de l'eau consommée provient du dessalement[48].

Si l'Arabie saoudite utilise majoritairement le procédé de vaporisation, les autres pays ont davantage développé l'osmose inverse :

Algérie

[modifier |modifier le code]
Article détaillé :Liste des stations de dessalement en Algérie.

L'Algérie possède 21 usines de dessalement en 2019 réparties le long des 14 wilayas côtières, fournissant 17 % de l'eau consommée dans le pays et alimentant 6 millions de personnes[61] ; deux autres usines sont en projet[62]. Le pays projette de porter le nombre d'usines de dessalement à 43. La plus grande usine de dessalement d'eau de mer au monde, utilisant la méthode de l'osmose inverse, a été inaugurée le 10 novembre 2014 à El-Magtaâ dans lawilaya d'Oran ; d'une capacité de 268 000 m3/jour prévue en février 2015, elle atteindra 500 000 m3/jour à l'horizon 2017. En mars 2021, à la suite des dysfonctionnements répétitifs, il apparaît que l'usine n’est jamais parvenue à atteindre la production maximale annoncée[63],[64]. L'usine a été construite par le groupe singapourien Hyflux pour le compte de l'Algerian Energy Company (AEC), filiale deSonatrach[65],[66].

L'Algérie a choisi la technologie de l’osmose inverse pour le dessalement de l’eau, une solution mise en œuvre parSonatrach et sa filiale Algerian Energy Company, qui supervisent les nouvelles stations[67]. D’aprèsEl Watan, la production début 2025, varie entre 2,2 et 3,7 millions de mètres cubes par jour, mais avec l’ajout de six nouvelles stations d’ici 2030, elle devrait atteindre environ 5,8 millions de mètres cubes quotidiens. L’objectif est de couvrir 60 % des besoins en eau potable du pays, contre 18 % début 2025 avant l'ouverture des nouvelles stations. Une étude de la Fondation méditerranéenne d’études stratégiques classe désormais l’Algérie en deuxième position mondiale pour la production annuelle d’eau dessalée, avec 631 millions de mètres cubes, après Malte[67]. Début 2025, trois stations ont été inaugurées : à Oran,Fouka (wilaya de Tipaza) et Tighremt (wilaya de Béjaïa)[68]. La station d’Oran, d’une capacité de 300 000 m³ par jour, permet d’alimenter trois millions d’habitants[69].

Amérique du Nord

[modifier |modifier le code]

LesÉtats-Unis sont placés en deuxième position derrière le Moyen-Orient pour le filtrage d’eaux saumâtres[70]. Une usine de dessalement de l'eau de mer a été construite en1993 dans labaie de Tampa, enFloride, pour pallier le manque d'eau[71]. Une usine de 200 000 m3/jour à osmose inverse est en construction à Carlsbad au nord deSan Diego enCalifornie pour assurer 7 % des besoins du comté à partir de 2016, à un coût de 1,1 $/m³ (80 c€/m³) contre 0,60 $/m³ (43 c€/m³) pour l'eau provenant du Colorado ; 17 projets d'usines de dessalement sont en cours tout au long de la côte californienne[72].

Suez a remporté en septembre 2016 un contrat pour la construction et l'exploitation pendant 37 ans d'une usine de dessalement àPlayas de Rosarito, dans l'État de Basse Californie ; sa capacité devrait atteindre 190 000 m3 d'eau potable par jour en 2020, puis, à l'issue d'une seconde phase de travaux, 380 000 m3 en 2024, ce qui en fera la plus grande usine de dessalement d'eau de mer du continent américain[73].

Arabie Saoudite

[modifier |modifier le code]

La compagnie publiqueSaline Water Conversion Corporation (SWCC), créée en 1974 par le gouvernement d'Arabie Saoudite, produit 4 600 000 m3/jour grâce à ses 28 usines de dessalement, soit 69 % de la production du royaume, qui lui-même assure 22 % de la production mondiale d'eau par dessalement en 2015[74].

Australie

[modifier |modifier le code]
Article connexe :Usine de dessalement de l'État de Victoria.

Europe

[modifier |modifier le code]

En Europe, la plus grande usine de dessalement est située en Espagne, àEl Prat de Llobregat, près de Barcelone. Elle a ouvert en août 2009. Elle produit 60 millions de mètres cubes par an. Elle contribue à l'alimentation de près de 4,5 millions de personnes en eau potable[75].

ÀMalte, en 2017, sur les 33 250 732 m3 d'eau potable distribués, 18 890 081 m3 ont été produits par désalinisation dans quatre usines de traitement, ce qui constitue 57 % de la production d'eau potable de Malte. Le dessalement se fait dans quatre usines par la technique d'osmose inverse. La consommation énergétique est estimée à 4,76 kWh/m3 (En 2016, 4,85 kWh/m3. Le cout de production oscille entre 0,3 et 0,7 euro/m3[76].

CertainsDOM TOM français commeMayotte disposent de petites centrales de dessalement ainsi que l'île de Sein[77].

Israël

[modifier |modifier le code]

À la suite de la création en 2007 d'une puissanteAutorité de l'eau, Israël s'est lancé dans un important programme de construction de cinq usines de dessalement par osmose inverse qui doivent alimenter, d'ici la fin 2015, 70 % de la consommation des ménages en Israël, qui a parallèlement été abaissée de 20 % en une décennie[78]. Israël est ainsi devenu le leader mondial du dessalement[79], la moitié de la consommation des ménages, de l'agriculture et de l'industrie étant déjà couverte, en mai 2015, par de l'eau produite artificiellement (dessalement et recyclage)[80].

Israël : usines d’Ashkelon, Palmachim, Hadera, Sorek, puis Ashdod fin 2015 ; en 2016, 75 % de l'eau potable d'Israël devrait venir du dessalement de l'eau de mer, selon l'entreprise publique de l'eau Mekorot, contre 30 % en 2010. Sorek, la plus grande usine du monde de dessalement d'eau de mer, à elle seule, en produit 20 % ; elle produit 624 000 m3/jour depuis 2013[81] ;

L'usine d'Ashkelon[46], en Israël, produit 320 000 m3/jour, soit, pour une estimation de consommation de 250 litres par habitant par jour, 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[82].

En 2019, un rapport du ministère de l'Energie israëlien révèle que l'usine Sorek avait manipulé les niveaux de chlorure avant les prélèvements et que des employés de l'usine de Palmachim avaient falsifié des rapports. Pendant 18 mois, ces deux usines situées au sud deTel Aviv, sur la côte méditerranéenne, ont « dupé le gouvernement ». L'usine Sorek, la plus importante du pays et l’une des plus grandes du monde à opérer un système d'osmose inversée, avait laissé des niveaux dechlorure quatre fois plus élevé que ce qui était spécifié dans l’accord de franchise afin d’économiser l’équivalent de 10 millions d’euros[83].

En 2019, environ 585 millions de mètres cubes d'eau dessalée par an sont produits par cinq usines dans le pays ce qui représente près de 80 % de l'eau potable du pays[84].

Koweït

[modifier |modifier le code]
Article connexe :Ressources en eau du Koweït.

L'histoire du dessalement auKoweït remonte à 1951, date à laquelle la première usine de distillation a été mise en service. En 2001, la capacité de dessalement était de 1,65 million de m3/j, dont 1,47 million de m3/j étaient fourni par distillation éclair multi-étage (Multi-stage flash distillation (en) – MSF) et 0,17 million de m3/j parosmose inverse[85].

Maroc

[modifier |modifier le code]

LeRoyaume du Maroc compte neuf stations de dessalement réparties le long des côtes marocaines, permettant de produire 147 millions de m3 d’eau par an, et prévoit d'en construire une vingtaine d'autres d'ici 2030 pour atteindre la capacité de production annuelle de plus d’un milliard de m3. Ces projets ont pour objectif de faire face au stress hydrique ainsi que d'éviter les pénuries en eau potable, qui ont frappé le royaume à plusieurs reprises[86].

La dernière usine de dessalement construite près des côtes d'Agadir sera l'une des plus grandes usines de dessalement d'eau de mer au monde, elle occupe une superficie de 20 hectares et prévoit de fournir 275 000 m3 d'eau par jour en première étape, puis 400 000 m3 à long terme[87].

L'usine de dessalement prévue à Casablanca aura une capacité de production annuelle de 300 000 m3. Trois autres projets sont prévus à Safi, Dakhla (au Sahara occidental d'après les cartes de la MINURSO)[88]et Nador[89].

Oman

[modifier |modifier le code]

Après la mise en service en juin 2018 de l'usine Barka 4, la plus grande usine de dessalement d'eau de mer du Sultanat d'Oman (281 000 m3/jour), 14 usines de dessalement sont opérationnelles ou en construction dans le Sultanat et des appels d'offres seront lancés en 2019 pour trois usines de 600 000 m3/jour au total[90].

Recherche et développement, prospective

[modifier |modifier le code]

Membranes de type Turing : Desstructures de Turing apparaissent à échellenanométrique quand des déséquilibres de vitesses de diffusion rendent un système stable ouquasi stationnaire sensible à des perturbations très faibles et hétérogènes, lors de certaines réactions chimiques par exemple quand un inhibiteur à déplacement rapide contrôle le mouvement d'un activateur à mouvement plus lent[91]. En2018 Tan et al. ont proposé un nouveau type de membranes depolyamide, construite parpolymérisation interfaciale (mode de polymérisation où les réactions se produisent au niveau d'une interface huile-eau)[91] ; l'ajout d'alcool polyvinylique à la phase aqueuse a diminué la diffusion du monomère, en générant des membranes plus complexes (avec plus de bosses, de vides et d'îlots) ; En contrôlant les conditions de réaction à l'interface, on a pu expérimentalement créer des« membranes à structure de bulles ou de tubes » hautement perméable à l'eau, mais non au sel.. qui se sont avérées plus performantes pour la désalinisation que toutes les membranes existant sur le marché.

C'est l'une des nouvelles applications possibles des structures de Turing, dont on espère d'autres applications en chimie et biologie[91].

En mai2022, des chercheurs japonais (Itoh et al.) ont construit des nanocanaux fluorés constituées defluorocarbures pouvant s'auto-assembler par polymérisation supramoléculaire à partir de nanoanneaux d'oligoamide fluorés dont les diamètres intérieurs sont compris entre 0,9 et 1,9 nanomètres. L'électronégativité intense de ces nanotubes perturbe la formation d'amas d'eau et force les molécules d'eau à individuellement traverser les canaux, encore plus vite dans les petits que dans les grands. Les essais montrent que ce type de nanocanal présente une perméabilité négligeable aux ions chlorure, grâce à la puissante barrièreélectrostatique constituée par la surface intérieure fluorée électrostatiquement négative. Ce nanocanal devrait, selon les auteurs, montrer une réflectance du sel théoriquement très intéressante pour la dessalinisation (les atomes de chlore y sont fortement repoussés et ne percolent quasiment pas via ces canaux). Selon les auteurs, ces canaux, grâce à une surface intérieure superhydrophobe, présentent un flux de perméation à l'eau supérieur de deux ordres de grandeur à celui d'une aquaporine ou d'unnanotube de carbone[92],[93].

Références

[modifier |modifier le code]
  1. Aristote avec E.W. Webster, trad.,Meteorologica, dans : Ross, W. D., éd.,The Works of Aristotle, vol. 3, (Oxford, Angleterre : Clarendon Press, 1931), Livre III,§358 : 16–18 et §359 : 1–5.
  2. HuachaoZhang et HaoyuanXu, « Investigation and Research on the Status Quo of Informatization Development at Home and Abroad »,IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,vol. 692,no 2,‎1er mars 2021,p. 022040(ISSN 1755-1307,DOI 10.1088/1755-1315/692/2/022040Accès libre,Bibcode 2021E&ES..692b2040Z)
  3. Voir :
    • Joseph Needham, Ho Ping-Yu, Lu Gwei-Djen, Nathan Sivin,Science and Civilisation in China: Volume 5, Chemistry and Chemical Technology (Cambridge, Angleterre : Cambridge University Press, 1980),p. 60.
    • Alexandre d'Aphrodise (vers 200 après J.-C.) écrit dans son commentaire sur laMétéorologie d'Aristote que si un couvercle est placé sur un pot d'eau de mer en ébullition, de l'eau douce se condense sur le couvercle.
    • Dans sonHexaemeron, Homélie IV, § 7,Saint Basile de Césarée (c. 329–379 après J.-C.) mentionne que les marins produisaient de l'eau douce par distillation. Saint Basile avec sœur Agnes Clare Way, trad.,Saint Basil Exegetic Homilies (Washington, DC : The Catholic University of America Press, 1963), p. 65.P. 65 : "Il est aussi possible de voir l'eau de la mer bouillie par les marins, qui, attrapant la vapeur dans des éponges, étanchent leur soif assez bien en période de besoin."
  4. « Sample », surwww.desware.net
  5. J. R. Partington, History of Chemistry, Vol. 2–3, Macmillan, Londres, 1962.
  6. abcdefgh eti(en) James D.Birkett, « A brief illustrated history of desalination: From the bible to 1940 »,Desalination,vol. 50,‎1er janvier 1984,p. 17–52(ISSN 0011-9164,DOI 10.1016/0011-9164(84)85014-6,Bibcode 1984Desal..50...17B)
  7. ab etcG.Nebbia et G.N.Menozzi, « Aspetti storici della dissalazione »,Acqua Ind.,vol. 41–42,‎,p. 3–20
  8. JohannesHaarhoff, « The Distillation of Seawater on Ships in the 17th and 18th Centuries »,Heat Transfer Engineering,vol. 30,no 3,‎1er février 2009,p. 237–250(ISSN 0145-7632,DOI 10.1080/01457630701266413,Bibcode 2009HTrEn..30..237H,S2CID 121765890)
  9. M.N.Baker, « Quest for Pure Water »,Am. Water Works Assoc. 2nd Ed.,vol. 1,‎
  10. J.Cleveland,Universal Magazine,, 44 p.
  11. W. Walcot, Purifying Water, Britain No. 184, 1675
  12. R. Fitzgerald et al., Purifying Salt Water, Britain No. 226, 1683.
  13. « Enkel Søgning », surwww.orlogsbasen.dk
  14. Thomas Jefferson, « Report on Desalination of Sea Water »,
  15. « Desalination of Sea Water | Thomas Jefferson's Monticello », surwww.monticello.org
  16. (en) OliverLyle,The Efficient Use of Steam: Written for the Fuel Efficiency Committee of the Ministry of Fuel and Power, H.M. Stationery Office,(lire en ligne)
  17. (en) A.Fraser-Macdonald,Our Ocean Railways: Or, The Rise, Progress, and Development of Ocean Steam Navigation, Chapman and Hall, Limited,(lire en ligne)
  18. ab etc(en) James D.Birkett,History, Development and Management of Water Resources,vol. I, EOLSS Publishers,(ISBN 978-1-84826-419-9), « History of Desalination Before Large-Scale Use »,p. 381
  19. J. D.Birkett, « The 1861 de Normandy desalting unit at Key West »,International Desalination & Water Reuse Quarterly,vol. 7,no 3,‎,p. 53–57
  20. ShudiMao, CaseyOnggowarsito, AnFeng, StellaZhang, QiangFu et Long D.Nghiem, « A cryogel solar vapor generator with rapid water replenishment and high intermediate water content for seawater desalination »,Journal of Materials Chemistry A,vol. 11,no 2,‎,p. 858–867(ISSN 2050-7488,DOI 10.1039/d2ta08317e,lire en ligne)
  21. A.Zambrano, Y.Ruiz, E.Hernández, M.Raventós et F.L.Moreno, « Freeze desalination by the integration of falling film and block freeze-concentration techniques »,Desalination,vol. 436,‎,p. 56–62(ISSN 0011-9164,DOI 10.1016/j.desal.2018.02.015,Bibcode 2018Desal.436...56Z,hdl 2117/116164Accès libre,lire en ligne)
  22. a etb(en) « Making the Deserts Bloom: Harnessing nature to deliver us from drought, Distillations Podcast and transcript, Episode 239 », sursciencehistory.org,(consulté le).
  23. a etb« Records of the office of Saline Water »,
  24. « Saline Water Act », suruscode.house.gov(consulté le)
  25. Committee ProgressReport, « Saline-Water Conversion »,Journal (American Water Works Association),vol. 58,no 10,‎,p. 1231–1237(ISSN 0003-150X,DOI 10.1002/j.1551-8833.1966.tb01688.x,JSTOR 41264584,lire en ligne)
  26. David Talbot,« Bankrolling the 10 Breakthrough Technologies: Megascale Desalination »[archive du],(consulté le)
  27. M.Singleton et al.et., « Optimization of ramified absorber networks doing desalination »,Phys. Rev. E,vol. 83,no 1,‎,p. 016308(PMID 21405775,DOI 10.1103/PhysRevE.83.016308Accès libre,Bibcode 2011PhRvE..83a6308S)
  28. E.Koutroulis et al.et., « Design optimization of desalination systems power-supplied by PV and W/G energy sources »,Desalination,vol. 258,nos 1–3,‎,p. 171(DOI 10.1016/j.desal.2010.03.018,Bibcode 2010Desal.258..171K)
  29. MasatoshiFujiwara et YaichiAoshima,Mechanisms for Long-Term Innovation Technology and Business Development of Reverse Osmosis Membranes, Singapour,Springer,(ISBN 9789811948954),p. 59
  30. SidneyLoeb, « Circumstances leading to the first municipal reverse osmosis desalination plant »,Desalination,vol. 50,‎1er janvier 1984,p. 53–58(ISSN 0011-9164,DOI 10.1016/0011-9164(84)85015-8,Bibcode 1984Desal..50...53L,lire en ligne)
  31. a etbAndreas N.Angelakis, MohammadValipour, Kwang-HoChoo, Abdelkader T.Ahmed, AlperBaba, RohitashwKumar, Gurpal S.Toor et ZhiweiWang, « Desalination: From Ancient to Present and Future »,Water,vol. 13,no 16,‎,p. 2222(ISSN 2073-4441,DOI 10.3390/w13162222Accès libre,hdl 11147/11590Accès libre)
  32. (en) « Floating desalination unit off Barcelona shore to avoid using water tanker ships », surwww.catalannews.com,(consulté le)
  33. (en-US) SaulZimet, « Desalinating Water Is Becoming "Absurdly Cheap" », surHuman Progress,(consulté le)
  34. ArgyrisPanagopoulos, Katherine-JoanneHaralambous et MariaLoizidou, « Desalination brine disposal methods and treatment technologies - A review »,Science of The Total Environment,vol. 693,‎,p. 133545(ISSN 0048-9697,DOI 10.1016/j.scitotenv.2019.07.351,lire en ligne, consulté le)
  35. a etb(en)Black & Veatch-Designed Desalination Plant Wins Global Water Distinction
  36. a etbdoc sur techniques-ingenieur.fr.
  37. la distillation sur dessalement.wordpress.com
  38. SUEZ International SAS, « désodorisation - évaporateur d’eau de mer, compression mécanique de vapeur (CMV) »,Suez,‎(lire en ligne, consulté le)
  39. « Histoire Eau Hyères - Puits aérien de Trans en Provence - Condensation de l'eau », surhistoire-eau-hyeres.fr(consulté le).
  40. Airwell condenser - Wiki EN
  41. Anouar Rich, « Dessalement de l’eau de mer par congélation sur parois froides : aspect thermodynamique et influence des conditions opératoires »,Archive HAL,‎(lire en ligne)
  42. A. A.Madani, « Economics of Desalination for Three Plant Sizes »,Desalination,vol. 78,‎,p. 187–200(DOI 10.1016/0011-9164(90)80042-A,lire en ligne, consulté le)
  43. BE Japon/ Présentation à Yokohama d'un système de désalinisation de l'eau transportable sur un camion (Ambassade de France au Japon, ADIT, 2009)
  44. Schéma du camion
  45. abc etdMartine Valo, « Dessalement de l’eau : l’ONU alerte sur les quantités de saumure déversées », surLemonde.fr,.
  46. a etb(en)French-run water plant launched in Israel
  47. France 3, « Île de Groix : dessaler la mer pour lutter contre la pénurie d'eau douce », surfrancetvinfo.fr,(consulté le).
  48. abc etdJoël Cossardeaux,L'accès à l'eau, l'autre guerre du Golfe, 22 mars 2016.
  49. Jean-Louis Chaussade : « Ceux qui prônent la décroissance font fausse route »,Les Échos, 4 novembre 2016.
  50. PDF «Dessalement de l'eau de mer au moyen d'énergie d'origine nucléaire»
  51. Comité de l’agriculture. Dix-neuvième session. Rome, 13 - 16 avril 2005. Dessalement de l'eau à des fins agricoles.Archives de la FAO
  52. La Chine industrialisera la désalinisation de glace de mer, site French-China.org consulté le 26 février 2014.
  53. (en)[PDF] IEA Water Energy Nexus, Excerpt from the World Energy Outlook 2016, sur iea.org
  54. Melanie Lidman, « Eau dessalée : Des carences à l’origine de crises cardiaques ? », surThe Times of Israel,.
  55. (en)The state of desalination and brine production: A global outlook, Science of the total environment, 20 mars 2019.
  56. a etbEau : l'impact de la désalinisation sur l'environnement s'aggrave,Les Échos, 14 janvier 2019.
  57. (en)China’s Growing Water Crisis,Foreign Affairs, 23 août 2022.
  58. a etb(en) Edward Jones, Manzoor Qadir, Michelle T.H. van Vliet, Vladimir Smakhtin, Seong-mu Kang,The state of desalination and brine production: A global outlook, Science of the Total Environment, Elsevier, 2018.
  59. Le Dessous des cartes,Des usines de dessalement nombreuses sur arte.tv
  60. Le Dessous des cartes,Les principaux producteurs sur arte.tv
  61. « ADE: près de 17% de l'eau distribuée provient des stations de dessalement »(consulté le).
  62. « Deux usines de dessalement d’eau de mer »(consulté le).
  63. Le miroir aux alouettes, site liberte-algerie.com, 22 mars 2021.
  64. « Algérie:La méga-station de dessalement d'eau de mer d’El-Mactaâ (Oran) produira 268 000 m3/j en février 2015 », surMaghreb Emergent,(consulté le).
  65. Waterworl 31/01/2014
  66. Jeune Afrique 28 février 2014
  67. a etbÉcrit par RayanDais, « Dessalement : L’Algérie parmi les plus grands producteurs d'eau douce en Méditerranée », surobservalgerie.com,(consulté le)
  68. « Algérie : une nouvelle station de dessalement pour 3 millions de personnes bientôt inaugurée », surTSA,(consulté le)
  69. « Algérie : entrée en service d’une station de dessalement pour 3 million d'habitants », surTSA,(consulté le)
  70. Frédéric Lewino, « La mer à boire »,Le Point du 24/02/2005,no 1693,p. 58.
  71. Abby Goodnough, « Florida Is Slow to See the Need to Save Water », dansThe New York Times du 19-06-2007[lire en ligne], mis en ligne le 17-12-2008
  72. Contre la sècheresse aux États-Unis, San Diego dessale le Pacifique,La Tribune, 21 août 2014
  73. Suez remporte un contrat pour une usine de dessalement au Mexique,Les Échos, 23 septembre 2016.
  74. About SWCC, Saline Water Conversion Corporation.
  75. « L'Espagne mise sur le dessalement d'eau de mer pour produire son eau potable », Actu-environnement
  76. Water services corporation annual repport 2017
  77. « Sein, l’île où l’on boit de l’eau de mer [Vidéo] », surLe Telegramme,(consulté le).
  78. Marie de Vergès, « Le dessalement, recette miracle au stress hydrique en Israël », lemonde.fr,(consulté le).
  79. « Israël : leader mondial en dessalement des eaux », surfr.timesofisrael.com,(consulté le).
  80. (en) Isabel Kershner, « Aided by the Sea, Israel Overcomes an Old Foe : Drought »Accès payant, surnytimes.com,(consulté le).
  81. Sorek, là où la mer est à boire,La Tribune, 18 août 2016.
  82. Article sur le dessalement en Israël
  83. Sue Surkes,2 usines de dessalement auraient falsifié des analyses pour réduire leurs coûts, timesofisrael.com, 3 septembre 2019
  84. Sue Surkes,2 candidats disqualifiés pour le projet de la plus grande usine de dessalement, timesofisrael.com, 10 novembre 2019
  85. MohamedF.Hamoda. Desalination and water resource management in Kuwait. 2001.lire en ligne
  86. « Stress hydrique au Maroc : 20 stations de dessalement de l'eau de mer d'ici 2050 », surlaquotidienne.fnh.ma(consulté le).
  87. « Les mégaprojets de dessalement d’eau de mer du Maroc vu des EAU », surHespress Français,(consulté le).
  88. (en) « Map », surMINURSO,(consulté le)
  89. « Dessalement de l'eau de mer : une vingtaine de stations d'ici 2030 (Nizar Baraka) », surMédias24,(consulté le).
  90. Suez surfe sur la vague du dessalement de l'eau de mer au Moyen-Orient,Les Échos, 16 septembre 2018.
  91. ab etcZhe Tan, Shengfu Chen, Xinsheng Peng, Lin Zhang, Congjie Gao, « Polyamide membranes with nanoscale Turing structures for water purification », Science,(consulté le).
  92. YUEXIAO SHEN (2022) Beating natural proteins at filtering water |SCIENCE |12 mai 2022 | Vol 376, n°6594 pp. 698-699 | DOI: 10.1126/science.abo2953https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo2953
  93. Itoh et al. (2022)Ultrafast water permeation through nanochannels with a densely fluorous interior surface ; Science • 12 May 2022 • Vol 376, Issue 6594 • pp. 738-743 • DOI: 10.1126/science.abd0966

Voir aussi

[modifier |modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Articles connexes

[modifier |modifier le code]

Liens externes

[modifier |modifier le code]
v ·m
Contexte
Alimentation en eau potable
Consommation
Gestion de la ressource
Ce document provient de « https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dessalement&oldid=224329361 ».
Catégories :
Catégories cachées :

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp