Comment dessaler l'eau de mer ?
Aujourd'hui on va vous parler d'un terme qui va malheureusement rentrer de plus en plus dans nos vies : le dessalement ou désalinisation. L'approvisionnement en eau potable est un problème de plus en plus grave et une question clé pour l'avenir du développement humain. Pour boire et pour irriguer nos plantations, on a besoin d'énorme quantité d'eau douce... La surface de notre planète est recouverte à 70 % d'eau, mais moins de 1 % de cette eau est propre à la consommation humaine. L'une des solutions à ce problème est le dessalement, qui est une technique qui consiste à transformer l'eau salée des océans en eau potable, un processus qui est réalisé dans les usines de dessalement ou désalinsation. Mais... comment dessaler l'eau de mer ?
Vous vous posez cette question ? Si vous souhaitez en savoir plus sur les méthodes de dessalement de l'eau de mer, poursuivez la lecture de cet article de ProjetEcolo !
Bonne lecture !
Index
Qu'est-ce que le dessalement - Définition
Le dessalement consiste à obtenir de l'eau potable à partir d'eau de mer ou d'eau saumâtre, dont la teneur en sel est comprise entre 0,5 et 30 grammes par litre.
Ce processus est réalisé dans des usines de dessalement. Il ne s'agit pas d'un concept nouveau et ça fait bien longtemps que de telles installations existent, mais il faut savoir que le dessalement est un processus qui produit beaucoup de déchets minéraux et de polluants, et qui est assez exigeant en termes de consommation électrique. C'est pourquoi les recherches se poursuivent chaque afin de trouver des moyens d'optimiser les processus de dessalement et ainsi les rendre plus efficaces et plus durables. Pour en apprendre un peu plus, c'est par ici : Le cycle de l'eau pour ce2 en primaire - Schéma et étapes.
Dans la vidéo ci-jointe, on vous explique comment économiser l'eau !
Comment dessaler l'eau de mer ?
5 méthodes permettent le dessalement de l'eau de mer. Les voici :
Osmose inverse
Il s'agit du système de dessalement le plus répandu et le plus avancé. Soixante pour cent du dessalement actuel se fait par osmose inverse.
L'osmose naturelle signifie que si nous avons deux masses de solution contenant le même solvant et séparées par une membrane semi-perméable, le solvant passera par pression osmotique de la partie ayant la concentration la plus faible à la partie ayant la concentration la plus élevée, jusqu'à ce que la concentration des deux soit égalisée.
Dans le processus d'osmose inverse, ce qu'on fait, c'est qu'on applique une pression pour obliger l'eau à passer par cette membrane semi-perméable, ce qui permet le passage du dissolvant mais pas le soluté, ce qui permet d'obtenir une eau exempte des sels minéraux dissous dans l'eau de mer.
Les inconvénients de ce système sont la quantité d'énergie qu'il requiert et le fait qu'il est nécessaire d'utiliser un volume d'eau salée jusqu'à trois fois supérieur au volume d'eau dessalée obtenue. Des recherches sont actuellement menées sur l'utilisation de feuilles de graphène pour remplacer les membranes actuelles, ce qui permettrait théoriquement d'obtenir de bien meilleures performances.
Distillation de l'eau de mer
Ce processus consiste à appliquer de la chaleur à l'eau pour l'évaporer et la condenser à nouveau à travers différentes phases, ce qui permet d'obtenir de l'eau dessalée. En outre, dans ce système, il est possible d'utiliser la chaleur obtenue lors de la condensation pour chauffer de nouvelles quantités d'eau à distiller.
Congélation
Pour dessaler l'eau de mer, on peut le faire en congelant l'eau pour créer des cristaux de glace pure, qui peuvent ensuite être transformés en eau douce. C'est une méthode plus efficace que la distillation, mais elle est actuellement désavantagée par rapport à l'osmose inverse.
La méthode la plus efficace aujourd'hui consiste à utiliser un réfrigérant qui, lorsqu'il est dilaté, gèle l'eau de mer et permet de recueillir les cristaux de glace propres.
L'évaporation flash
Ce procédé, également appelé évaporation flash ou MVF, consiste à introduire de l'eau sous forme de petites gouttelettes dans une chambre à basse pression, en dessous de la saturation. Ce changement provoque l'évaporation immédiate d'une partie des gouttelettes qui, lorsqu'elles sont condensées, donnent naissance à de l'eau dessalée.
L'eau excédentaire est acheminée vers une autre chambre, à une pression encore plus basse, pour que le processus recommence. Certaines usines peuvent avoir plus de 24 étapes de dessalement flash.
Par électrodialyse
Des membranes perméables sont placées à quelques millimètres les unes des autres, avec des électrodes aux extrémités. Comme les membranes permettent le passage sélectif des ions sous l'effet d'un courant électrique continu, elles retiennent alternativement les ions NA+ ou Cl-, les composants du sel, et c'est ainsi qu'on obtient de l'eau douce par électrodialyse.
Fonctionnement d'une usine de dessalement
Dans ce paragraphe, on va voir ensemble comment fonctionne une usine de dessalement par osmose inverse :
- La première étape consiste par la collecte d'eau de mer à partir de tours sous-marines ou de puits côtiers.
- Cette eau est par la suite acheminée vers la zone de prétraitement, où les solides en suspension, les bactéries et les micro-organismes sont séparés.
- L'eau de mer est ensuite filtrée à l'aide de filtres à sable et de coagulants, puis elle est soumise à une étape de microfiltration à l'aide de filtres à cartouches contenant du charbon actif ou d'autres produits similaires.
- Elle passe ensuite au cœur de l'usine de dessalement, où se déroule le processus d'osmose inverse.
- La pompe sous pression force l'eau à traverser 7 membranes semi-perméables, qui ne laissent s'échapper que de l'eau pure débarrassée de ses sels.
- Un processus de post-traitement est nécessaire, au cours duquel l'eau est reminéralisée afin d'obtenir les composants et le pH nécessaires à la consommation humaine.
- La saumure excédentaire est retirée des casiers d'osmose inverse et rejetée dans la mer.
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