La Recherche - Veolia Environnement

TECHNOLOGIE DESSALEMENT
Boire les océans
© SIDEM-PHOTOTHÈQUE VEOLIA EAU SOLUTIONS & TECHNOLOGIE-R.SECCO
Alain Maurel,
ancien ingénieur
au Commissariat
à l’énergie atomique,
est consultant.
alain.silva.
maurel@wanadoo.fr
Performances améliorées, coûts réduits : les techniques de dessalement
ont beaucoup progressé ces dernières années. Mais dans quelle
mesure pourront-elles contribuer à répondre aux besoins croissants en
eau potable ?
La mer est une manne d’eau... salée. Pour
certains pays du Moyen-Orient, c’est néanmoins
la seule source possible d’eau douce :
au Koweït ou au Qatar, le dessalement
concerne même la quasi-totalité des moyens
de production d’eau douce. À l’échelle mondiale,
l’eau dessalée reste une « goutte d’eau », qui alimente
environ 1,5 % de la population. Mais, depuis
dix ans, le marché mondial du dessalement est en
forte progression, de l’ordre de 10 % par an. En 2004,
37,75 millions de mètres cubes (m 3 ) d’eau dessalée
ont été produits par jour dans plus de 17 000 usines,
réparties dans plus de 120 pays. Elle provenait à 60 %
d’eau de mer et à 40 % d’eaux saumâtres (lire « Des
eaux plus ou moins salées », p. 67). En une cinquantaine
d’années, les technologies ont fait des progrès
considérables. Mais les investissements nécessaires
et les coûts de fonctionnement restent élevés.
Ils dépendent principalement de la taille de l’installation
et de la salinité de l’eau : au mieux de 0,6 à
0,8 euros par mètre cube d’eau de mer pour les très
grandes installations (plus de 100 000 m 3 par jour)
et, en général, de 0,2 à 0,4 euros par mètre cube pour
les eaux saumâtres, soit deux à trois fois plus cher
que les traitements d’eaux de surface. C’est acceptable
pour les besoins humains, pour l’industrie ou
pour la production de produits agricoles à fort rapport
économique (légumes, fleurs), moins pour les
besoins agricoles très gourmands en eau (cultures
de plein champ, céréales). Ainsi en Espagne (cinquième
pays du monde en capacité installée de
dessalement, avec 2,42 millions de mètres cubes
par jour), 22,4 % de l’eau dessalée sert à la production
de légumes primeurs. Deux grandes familles
de procédés se partagent le marché : ceux par évaporation
(ou distillation) et ceux de séparation par
membranes, plus récents, qui concernent près de
70 % des constructions actuelles.
Deux techniques concurrentes
Dans les procédés par évaporation, l’eau de mer
chauffée produit une vapeur d’eau pure qu’il suffit
de condenser sur des faisceaux de tubes refroidis
par l’eau de mer pour obtenir de l’eau douce. Un
principe très simple utilisé depuis les premiers
transports en mer pour produire l’eau douce sur les
bateaux. Actuellement trois tech-
VEOLIA CONSTRUIT
LA PLUS GRANDE USINE
DE DESSALEMENT PAR
DISTILLATION À BAHREÏN
(GOLFE PERSIQUE).
ELLE SERA ASSOCIÉE
À UNE CENTRALE
THERMIQUE.
niques industrielles sont mises en
œuvre : la distillation par détentes
successives (ou procédé Flash), qui
s’est largement répandue depuis les
années 1960 ; la distillation multiples
effets, qui s’impose depuis les années
1990, et dont le coût d’installation est 10 % à 20 %
moindre et la consommation énergétique réduite ; la
compression mécanique de vapeur utilisée pour les
faibles capacités (quelques milliers de mètres cubes
par jour). Dans les années 1970, un procédé de séparation
par membrane, l’osmose inverse* , est apparu.
D’abord utilisé pour dessaler des eaux saumâtres et
pour de petites unités de dessalement d’eaux de mer,
il concurrence désormais la distillation, y compris
pour des installations de capacité élevée comme
celle d’Ashkelon en Israël. L’eau y est filtrée à travers
des membranes en polymère de type polyamide et
de structure dense. Sous l’effet d’une pression supérieure
à la pression osmotique* de l’eau saline, les
membranes laissent passer l’eau et elles retiennent les
sels et les autres particules. À l’avenir, l’osmose k © PHOTOTHÈQUE VEOLIA-RICHARD MAS
TECHNOLOGIE DESSALEMENT
66 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 67
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Des eaux
plus ou moins salées
Eau saumâtre (dont la salinité est sensiblement
inférieure à celle de l’eau de mer, comme dans les
nappes du Sahara ) : de 2 à 10 grammes de sel par
litre d’eau (g/l).
Eau de mers ouvertes (Atlantique, mer du Nord,
Pacifique) : 35 g/l.
Eau de mers fermées ou peu ouvertes : de 39 g/l
(Méditerranée) à 70 g/l (Golfe arabo-persique).
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA-RICHARD MAS
L’EAU DE MER EST UNE
RESSOURCE ALTERNATIVE
ABONDANTE.
DANS CERTAINES RÉGIONS,
LE DESSALEMENT EST
LA SEULE SOURCE D’EAU
POTABLE, COMME
AU MOYEN-ORIENT.
DEPUIS 2006, L’USINE
DE DESSALEMENT
D’ASHKELON
(ISRAËL) PRODUIT
320 000 MÈTRES CUBES
PAR JOUR D’EAU POTABLE
PAR OSMOSE INVERSE.
L’EAU DE MER,
PRÉLEVÉE AU LARGE,
EST D’ABORD FILTRÉE
DANS CES BASSINS :
ELLE TRAVERSE
1,5 MÈTRE DE SABLE.