Dessalement de l’eau de mer.

Traitement des eaux.

L’évaporation de l’eau dans de l’air sec peut être obtenue à température ambiante. Le bilan énergétique est bien meilleur que celui des autres systèmes de dessalement existant a ce jour.

L'eau de mer ...

Les trois quarts de la surface de notre planète sont recouverts d’eau, mais d’eau salée, il est possible de transformer cette eau salée en eau douce, si le rendement de la transformation était bon, cela résoudrait toutes les difficultés de pénurie d’eau que connaissent beaucoup de pays, car nombre d’entre eux ont un accès aux océans.

 

L'état de l'art en dessalement ...

Les dispositifs actuels qui permettent de dessaler l’eau sont basés sur la distillation et l’osmose.

La distillation consiste à évaporer l’eau de mer en utilisant une source de chaleur et la une chaudière. Seules les molécules d’eau s’évaporent, laissant en dépôt les sels dissous et toutes les autres substances contenues dans l’eau de mer. Il suffit alors de condenser la vapeur d’eau ainsi obtenue pour obtenir une eau douce consommable.

L'osmose inverse nécessite quant à elle de traiter au préalable l’eau de mer en la filtrant et en la désinfectant afin de la débarrasser des éléments en suspension et des micro-organismes qu’elle contient. Le procédé consiste ensuite à appliquer à cette eau salée une pression suffisante (70 Bars) pour la faire passer à travers une membrane semi-perméable. Les molécules d’eau traversent la membrane, fournissant ainsi une eau douce potable.

L’inconvénient majeur de ces systèmes est qu’ils sont très coûteux. Ces installations ont un faible rendement. L’énergie nécessaire au chauffage dans le cas de la chaudière ou de la compression dans le cas de l’osmose de l’eau est trop élevée.

Le principe de l’évaporation a récemment été amélioré par une équipe du Laboratoire des sciences du génie chimique (LSGC) de Nancy, cette amélioration porte sur l’utilisation des calories récupérées lors de la condensation de la vapeur sur les plaques froides. Ces calories servent à contribuer au chauffage des plaques chaudes ou l’eau de mer est évaporée.

L’utilisation de ces techniques reste donc encore très marginale. Seuls certains pays ne disposant que de très faibles ressources en eau mais suffisamment riches (Koweït et l’Arabie Saoudite) utilisent le dessalement de l’eau de mer pour produire l’eau douce destinée à la consommation.

 

Les coûts ...

Actuellement le prix du mettre cube d'eau de mer dessalée varie entre 0.5 et 2 €.

Le seuil de rentabilité est atteint en dessous de 0.15 €/m3 d'eau dessalée.

Notre solution ...

La solution que nous proposons optimise la phase d’évaporation, il s’agit de fractionner l’eau de mer à évaporer en minuscules gouttes d’eau afin de faciliter l’évaporation. Grâce à la concentration intense d’une onde acoustique, il est possible de pulvériser de l’eau en micro particules de 3 à 4 microns de diamètre.

Pour illustrer le phénomène, à température ambiante, une consommation électrique de 25 watt permet de pulvériser 1.5 litre d’eau en une heure. L’évaporation de ces gouttes même à température ambiante est rapide puisque pour 1 gramme d’eau le système produit 30 milliards de gouttes d’eau, soit une surface d’échange eau /air équivalente à 1.5m2. Dans l’enceinte de pulvérisation le système fait circuler de l’air sec qui se charge très rapidement en humidité au contact des gouttelettes d’eau de mer. La sortie de cette enceinte est composée d'un air humide et des micros particules de sel cristallisé. L’élimination des particules de sel se fait, soit par centrifugation du mélange diphasique, soit par filtrage au travers d’un micro filtre (voir 3M 1870). L’air filtré est condensé sur une paroi froide, pour améliorer le rendement les calories récupérées sur l’échangeur sont utilisées pour élever le température de l’eau de mer (plus la température de l’eau de mer est élevée et plus la pulvérisation est facile et plus la vaporisation de ces gouttes est rapide).

La simplicité du principe permet d’envisager aussi bien de petites unités pouvant par exemple être embarquées sur un bateau et fournissant 2 ou 3 litres d’eau par heure ou des unités plus importantes fonctionnant en paralléle.