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« Selon l’UNICEF, 1 personne sur 9 n’a aujourd’hui pas accès à l’eau potable.

Bien que l’eau recouvre 70% de la surface de notre planète, seulement 2,5% de l’eau est douce donc consommable.

Avec le réchauffement climatique réduisant la proportion d’eau douce, et la forte disparité de l’eau, il devient crucial de trouver des solutions au stress hydrique.

De nombreux pays se sont par exemple tournés vers la désalinisation.

C’est un procédé permettant de convertir l’eau de mer en eau potable, il est déjà fortement répandu notamment en Arabie saoudite où 80% de la demande d’eau est satisfaite par les usines de dessalement. Certes couteux et loin d’être neutre pour l’environnement, la désalinisation pourrait jouer un rôle clé dans le besoin en eau potable.

On peut donc se demander : dans quelles mesures le dessalement peut-il contribuer à résoudre le problème de manque d’eau ? Aujourd’hui dans un contexte à la fois de stress hydrique c’est-à-dire l’apport inférieur à 1700 m3 par personne par an et de transition énergétique on peut s’interroger sur la place à donner à la désalinisation. En effet, l’eau douce est principalement piégée dans les glaciers, les calottes glacière ou les nappes phréatiques et rarement accessible en surface, rendant l’approvisionnement en eau difficile.

De plus, elle est inégalement répartie, en effet, seuls 10 pays détiennent 60 % des réserves d’eau douce mondiale alors qu’en contraste 80 sont en situation de pénurie hydrique selon la Banque Mondiale.

Ainsi, le dessalement pourrait améliorer l’accès à l’eau car l’eau de mer représente 97% de l’eau mondiale ce qui en fait une ressource presque illimitée.

Toutefois il est nécessaire de comprendre le processus de dessalement pour se positionner. Parler de dessalement, c’est en fait parler de purification de l’eau.

L’eau de mer contient surtout des sels NaCl à une concentration moyenne de 35 g/L mais aussi des fines particules de matière organique.

Ainsi pour transformer une eau de mer en eau pure, il faut séparer les sels des molécules d’eau. Actuellement, on dispose principalement de deux technologies pour y parvenir. D’abord, il y a la distillation, qui repose sur le changement d’état de l’eau. On chauffe l'eau de mer pour la vaporiser.

La vapeur ainsi dépourvue de sel est ensuite refroidie sur des parois froides pour la condenser et récupérer l’eau pure. La deuxième technique est l’osmose inversée, une méthode moderne et très efficace.

Cette technique s’appuie sur un phénomène physique naturel : l’osmose.

C’est le transfert de molécule d’un solvant à travers une membrane semi-perméable vers un milieu plus concentré. C’est-à-dire que dans une membrane semi-perméable, il y a des orifices tout juste assez gros pour laisser passer les molécules de solvant mais pas les solutés de la solution.

Ici dans la situation initiale, on a deux solutions une plus concentrée que l’autre séparer par une membrane. Ce sont naturellement les particules d’eau de droites qui vont se déplacer vers le milieu le plus concentrée pour d’aider à la faire la solubilisation du soluté jusqu’à l’équilibre des concentrations.

On remarque donc que le niveau du liquide à gauche augmente et de l’autre coté diminue en négligeant la force gravitationnelle supposé les remettre au même niveau. Ce mouvement est dû à la pression osmotique, qui peut s’exprimer avec la formule π= n RT, similaire la loi des gaz parfaits PV=nRT V Ainsi, le principe de l’osmose inversé est de contrarier ce processus naturel.

En appliquant une pression dite hydrostatique supérieure à la pression osmotique du côté concentrée on force l’eau à traverser la membrane vers la droite, obtenant ainsi une séparation presque complète des sels et de l’eau pure. En somme la désalinisation est un moyen efficace d’obtenir de l’eau potable pour des pays en crise mais de tels processus nécessitent de grandes installations couteuses, qui soulève donc la question l’accessibilité de cette technologie et son impact environnemental. Ils existent plus de 19 000 usines de dessalement dans le monde pourtant 71% de l’eau dessalée provient de pays riches.

En plus du processus de dessalement, des installations de prétraitement sont nécessaires pour enlever les grosses impuretés et d’autre structures pour reminéraliser l'eau pure pour la rendre potable.

Un coût total qui rend la technologie souvent inaccessible aux pays en développement . De même que faire bouillir des milliards de litres d’eau consomment beaucoup d’énergie.

Au Moyen Orient, la disponibilité du pétrole rend le procédé thermique moins cher tandis que pour d’autres pays le coût peut être 30 fois plus cher. Effectivement pour produire des millions m3 d’eau chaque année, on a besoin d’énormément d’énergie.

Le bilan énergétique de l’osmose par exemple montre qu’il faut pomper l’eau dans la mer, la transporter dans des tuyaux, la traiter puis la réacheminer Au total, une installation complète de dessalement consomme jusqu’à 4 KWh par mètre cube ce qui est bien loin de la valeur théorique minimale d’énergie de 1 KWh par mètre cube.

Néanmoins l’osmose inversée consomme moins d’énergie que toutes les autres technologies de dessalement, c’est pourquoi elle est actuellement le plus utilisé dans le monde. L’électrodyalyse, par exemple, est très énergivore.

Inspirée du modèle de l’électrolyse que j’ai étudié cette année, elle se fonde sur un procédé qui combine la technologie des membranes perméable avec un milieu échangeur d’ions.

L’eau à traiter est divisée en plusieurs compartiments séparés par des membranes..... »