"De l'eau, de l'eau partout, mais pas une goutte à boire." C'est la complainte supposée d'un marin inconnu, besoin de s'hydrater mais sans eau douce, mais obligé de contempler d'innombrables gallons d'imbuvable eau de mer. Presque tout le monde sait à quel point l'eau est saline ou salée et que cela la rend imbuvable. Nous appelons l'eau non potable non potable, en raison de la perturbation progressive de l'équilibre chimique du corps qu'elle provoque.
L'eau de l'océan représente environ 97 pour cent de l'eau de la Terre; la quasi-totalité des 3 pour cent considérés comme « frais » est souterraine ou non disponible pour l'utilisation humaine, avec seulement environ 1/400e de l'eau douce de la Terre occupant des rivières, des ruisseaux et des lacs. Compte tenu de la quantité d'eau salée qu'il y a, ne devrait-il pas y avoir un moyen efficace de la rendre propre à la consommation humaine ?
En effet, le processus appelé dessalement accomplit juste cela. L'importance du dessalement sur une planète avec une population toujours croissante et de nombreuses pénuries d'eau régionales à tout moment augmente chaque jour, et les avantages du dessalement rendent le processus intéressant à revoir dans détail.
Types de dessalement
Tous les types de dessalement mécanique peuvent être classés comme dessalement thermique ou alors dessalement membranaire.
Les usines de dessalement à l'échelle commerciale utilisent généralement une sorte de dessalement membranaire impliquant l'osmose inverse, qui se produit à travers une membrane semi-perméable. La distillation membranaire ou MD, dans laquelle un flux d'eau salée chaude est dirigé à contre-courant d'un flux d'eau normale sur le site opposé d'une membrane hydrofuge, se décline en plusieurs types. Son résultat est de pousser la vapeur d'eau exempte de sel à travers les pores vers le côté plus froid et à plus basse pression de la membrane.
Le dessalement thermique implique l'ajout de quantités importantes de chaleur et implique souvent également des processus de distillation. La distillation est l'ébullition d'une solution dans laquelle le soluté a un point d'ébullition plus élevé que le solvant (comme sel), permettant à la vapeur de gaz produite d'être récupérée sous forme de distillat tandis que le concentré saumâtre restant est mis au rebut.
Avantages des procédés de dessalement
Les avantages du dessalement en lui-même sont simples: plus d'eau potable pour les citoyens de la Terre, dont un tiers n'a pas un accès régulier à cette ressource vitale. En ce qui concerne les avantages de certains types par rapport à d'autres, ceux-ci sont assez faciles à décrire.
Les usines de dessalement thermique, qui ont produit la majorité de l'eau dessalée dans le monde à partir de 2020, sont faciles à construire et à faire fonctionner, principalement parce qu'ils n'ont pas de pièces mobiles autres que des pompes et se composent principalement de emballé réseaux de tubes. Ces dessalinisateurs peuvent également atteindre un niveau de purification très élevé.
Les processus membranaires, y compris le dessalement par électrolyse, sont généralement beaucoup moins énergivores thermiques et ne dépendent pas des combustibles fossiles ou de l'énergie nucléaire, comme le font la plupart des centrales thermiques en fonctionnement aujourd'hui. Ils offrent des températures et des pressions de fonctionnement plus basses que leurs homologues thermiques.
Inconvénients des procédés de dessalement
Les défis du dessalement comprennent la pollution générée par les usines de dessalement thermique à grande échelle et la grande quantité d'énergie requise pour les faire fonctionner. Alors que le monde évolue vers l'utilisation croissante de sources d'énergie alternatives, cette préoccupation devrait s'atténuer avec le temps.
Alors que les procédés membranaires sont plus propres et plus sûrs, il est également plus coûteux de construire des usines de dessalement à l'échelle commerciale de ce type. De plus, les membranes se dégradent en raison d'un mouillage excessif et d'autres types de contamination, et le processus n'est pas aussi efficace à l'heure actuelle que la plupart des types de dessalement thermique.
Plus récemment, en 2019, les chercheurs ont pu créer une technique de distillation solaire qui consiste à concentrer la lumière du soleil sur des points particuliers d'un membrane sélectivement perméable, faisant bouillir l'eau recueillie à cet endroit et la forçant à traverser vers le côté opposé de la membrane, où elle est recueillie un nouveau.