• dessalement eau de la mer

     Les premiers programmes de recherche-développement concernant le dessalement de l'eau de mer, incluant le stade semi-industriel d'exploitation pilote pour étudier la faisabilité d'un très grand nombre de processus théoriquement applicables, sont apparus au cours des années 1950 et 1960. La conjugaison de l'accroissement démographique et de l'élévation du niveau de vie laissait présager, globalement et à moyen terme, une situation de pénurie en eau. Les quatorze procédés, considérés alors comme prometteurs, ont été analysés. Finalement seuls deux d'entre eux ont survécu à l'épreuve du développement industriel : la distillation et l'emploi de membranes (osmose inverse, électrodialyse).

    Parallèlement, pendant la même période, et en raison de cette même crainte de pénurie globale, une politique de gestion des ressources en eau, de leur utilisation et de leur protection a été conçue et mise en place progressivement dans la plupart des pays. Cette politique a renvoyé à un horizon un peu plus lointain l'apparition d'une insuffisance des ressources en eau, d'autant plus que des transferts à grande distance sont devenus techniquement et économiquement envisageables dans des contextes régionaux, nationaux et internationaux. Néanmoins, il existe dans le monde suffisamment de situations graves de pénurie locale pour que la production d'eau dessalée (à partir de l'eau de mer ou de nappes saumâtres), pratiquement marginale en 1960, ait dépassé, au début des années 2000, 15 millions de mètres cubes par jour, ce qui représentait plus du double de la capacité d'approvisionnement en eau de l'agglomération parisienne. L'accroissement annuel de la capacité de dessalement reste de l'ordre de 7 p. 100. De telles installations existent dans plus de 120 pays, la moitié étant concentrée au Proche-Orient, au Moyen-Orient et aux États-Unis. Compte tenu de son coût encore relativement élevé, l'utilisation de cette filière reste limitée aux pays industrialisés, même si elle commence à se développer depuis le début du XXIe siècle dans les pays du Maghreb.

    Le problème thermodynamique

    Le dessalement peut s'appliquer soit à des eaux provenant des océans et des mers, soit à des eaux saumâtres (eaux de nappes ou de lagunes). La salinité des océans et des mers ouvertes varie légèrement autour d'une composition moyenne (tabl. 1). Les mers fermées ont une salinité plus faible ou plus élevée suivant l'intensité de l'évaporation et la nature des eaux de rivières qui s'y jettent (tabl. 2) . Des compositions typiques de quelques eaux de nappes saumâtres figurent au tableau 3.

    Eau de mer : composition

    Tableau : Eau de mer : composition

    Composition moyenne de l'eau de mer. 

    Crédits : Encyclopædia Universalis France

    Mers fermées : salinité

    Tableau : Mers fermées : salinité

    Salinité globale de mers fermées. 

    Crédits : Encyclopædia Universalis France

    Eaux de nappes salées : composition chimique

    Tableau : Eaux de nappes salées : composition chimique

    Composition chimique d'eaux de nappes salées exprimée en mg/l. 

    Crédits : Encyclopædia Universalis France

    Dessaler l'eau conduit à fractionner une quantité initiale d'eau salée, en deux parties, l'une dépourvue de sel, l'autre plus salée. Une certaine dépense minimale d'énergie théorique sera nécessaire alors pour effectuer ce fractionnement en fonction du pourcentage d'eau pure produite ; ramené au mètre cube d'eau pure, ce travail minimal est donné par le tableau 4 pour deux cas, celui d'une eau titrant 35 kilogrammes par mètre cube de chlorure de sodium (assimilée à l'eau de mer) et celui d'une eau saumâtre titrant 5 kilogrammes par mètre cube de chlorure de sodium.

    Énergie nécessaire au dessalement

    Tableau : Énergie nécessaire au dessalement

    Énergie minimale nécessaire au dessalement. 

    Crédits : Encyclopædia Universalis France

    Dans la pratique, qui est loin des rendements thermodynamiques parfaits, quel que soit le processus utilisé, le dessalement de l'eau de mer (35 kg de sel par mètre cube) demandera une quantité importante d'énergie. Dans la réalité industrielle, elle est de l'ordre de 11 à 16 kilowattheures par mètre cube d'eau douce produit (un peu moins dans certains procédés à membranes où une partie de l'énergie est récupérée au prix d'une sophistication plus poussée et d'un investissement plus élevé). Ce seul besoin d'énergie est de 75 à 100 fois plus élevé que celui qui est nécessaire pour élever 1 mètre cube d'eau naturellement douce aux 50 mètres de pression d'eau assurés dans une distribution publique. Le dessalement est donc lié à la disponibilité d'une énergie abondante et d'un coût peu élevé ou, plus exactement, d'un coût acceptable dans la conjoncture locale. On comprend pourquoi les possibilités d'application du dessalement sont très différentes, par exemple dans les Émirats pétroliers du Golfe et dans les régions sahéliennes.

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