Introduction
Le dessalement de l'eau (également appelé dessalage ou désalinisation) est un processus qui permet d'obtenir de l'eau douce, (potable ou, plus rarement en raison du coût, utilisable pour l'irrigation), à partir d'une eau saumâtre ou salée (eau de mer, notamment). En dépit du nom, il s'agit rarement de retirer le sel de l'eau, mais plutôt, à l'inverse, d'extraire de l'eau douce.
Très généralement, il est plus simple et plus économique de rechercher des sources d'eau douce à traiter (eaux de surface, telles que lac et rivière, ou eau souterraine), que de dessaler l'eau de mer. Cependant, dans de nombreuses régions du monde, les sources d'eau douces sont inexistantes ou deviennent insuffisantes au regard de la croissance démographique ou de la production industrielle.
D'autre part, il est souvent rentable de combiner la production d'eau douce avec une autre activité (notamment la production d'énergie, car la vapeur disponible à la sortie des turbines, et perdue dans une usine classique, est réutilisable dans une station de dessalement dite thermique ou fonctionnant sur le principe de l'évaporation).
L'eau de mer est salée à peu près à 35g/L en général. Dans des régions comme le Golfe Persique, la salinité atteint 42g/L. Pour séparer le sel, il faut, d'un point de vue purement théorique et sans perte d'énergie (dessalement isentropique), environ 563 Wh/m³.
Les systèmes de dessalement se caractérisent par leur rendement et le taux de sel résiduel.
Différents systèmes de dessalement
Les systèmes les plus utilisés sont :
- Osmose inverse : cette technique « membranaire » repose sur une ultrafiltration sous pression au travers de membranes dont les pores sont des 'trous' si petits que même les sels sont retenus. Cette technique, en plein essor (coût énergétique moyen (≈ 4-5 kWh/m³)) est un système éprouvé ayant montré sa fiabilité.
- Distillation multi-effets. Ce système fournit une eau très pure; coût énergétique élevé (≈ 15 kWh/m³).
- Flash multi-étages, ou système flash : il est utilisé dans les pays du Golfe, fournissant une eau dont le taux de sel résiduel est non négligeable; coût énergétique élevé (≈ 10 kWh/m³).
- Compression de vapeur : il fournit une eau pure; coût énergétique moyen (≈ 5 kWh/m³).
- Distillation par dépression : ce système basé sur le fait que la température d'évaporation dépend de la pression fournit une eau très pure; coût énergétique faible (≈ 2 à 3 kWh/m³). Il est utilisé pour de petites unités.
- Distillation par four solaire: le four solaire concentre en une zone restreinte les rayons calorifiques, grâce à un miroir parabolique, pour porter à haute température l’élément qui contient l’eau destinée à être évaporée.
- Électrolyse (Électrodialyse?) : on applique un courant électrique qui fait migrer les ions vers les électrodes. Système très rentable pour les faibles concentrations, l'énergie à mettre en jeu dépend de la concentration en sel.
Dans tous les cas, Le dessalement produit une saumure dont il faut se débarrasser, ce qui n'est pas un problème en bord de mer là où le courant est important, mais peut l'être à l'intérieur des terres, et dans certains écosystèmes comme les lagons, baies, lagunes, mangroves...
- Unités mobiles de dessalinisation : La ville de Yokohama a présenté en juin 2009 un camion équipé d'un dispositif à membrane à osmose inverse , capable de dessaler de l'eau de mer ou de potabiliser de l'eau douce issue d'une rivière ou d'un lac. L'eau douce est épurée 15 fois plus vite qu'avec l'ozone, par des microbes (les mêmes que ceux qui produisent le nattô ; haricots fermentés très appréciés au Japon). Un traitement au chlore et à l'ozone conclut le processus. L'énergie nécessaire au dessalement est entièrement fournie par une petite éolienne et des panneaux solaires qui alimentent aussi des batteries permettant une autonomie de 24 heures. 3 litres d'eau de mer fournissent un litre potable. Le camion peut fournir de l'eau à 3 500 personnes par jour. La saumure peut être utilisée pour la thalassothérapie ou des usages alimentaires