Bureau d'Etudes Industrielles "Energies Renouvelables et Environnement"

Introduction 

Pour faire face à une pénurie d'eau à la Réunion, de nouvelles techniques de production d'eau potable devront être mises en place pour satisfaire les besoins de la population. Une des techniques prometteuses est le déssalement de l'eau de mer ou des eaux saumâtres. Les techniques de dessalement de l'eau de mer sont opérationnelles depuis de nombreuses années. Mais leurs coûts  limitent souvent leurs utilisations aux pays riches. Cependant, depuis les dix dernières années, la capacité des usines de dessalement s'est fortement accrue et les coûts de production par m3 ont connu une forte diminution. Nous allons donc étudier dans cette partie un processus d'obtention d'eau de mer par dessalement de l'eau de mer: le processus d'osmose inverse.

Du fait des faibles précipitations côte ouest, l'implantation d'une usine de dessalement se fera plutôt à côté de Saint-Paul. Les objectifs de production, pour une usine de ce genre, seront de l'ordre de 10 à 20%.

Une eau est considérée comme potable si la quantité de sels dissous est inférieure à 0,5g/L. La concentration en sels dissous dans l'océan Indien est de 36,5 g/L. Ces valeurs nous permettront de calculer les coûts énergétiques pour obtenir une eau potable à partir des ressources de l'océan Indien.





Description de l'usine de desalement


Les technologies actuelles de dessalement des eaux sont classées en deux catégories :
  • Les procédés thermiques faisant intervenir un changement de phases :  la distillation et la congélation.

  • Les procédés utilisant des membranes: l'osmose inverse et l'electrodialyse.

Parmi les procédés précédents, la distillation et l'osmose inverse sont des technologies dont les performances ont été prouvées pour le dessalement d'eau de mer. En effet, ces deux procédés sont les plus commercialisés sur le marché mondial. Les autres techniques n'ont pas connu un essor important dans ce domaine à cause de problèmes liés généralement à la consommation d'énergie et/ou à l'importance des investissements qu'ils requièrent.
Quel que soit le procédé de séparation du sel et de l'eau envisagé, toutes les installations de dessalement comportent 4 étapes :
  • une prise d'eau de mer avec une pompe et une filtration grossière,
  • un pré-traitement avec une filtration plus fine et  l'addition de composés biocides ,
  • le procédé de dessalement lui-même,
  • le post-traitement avec une éventuelle reminéralisation de l'eau produite.



          Schéma d'une installation de déssalement (d'après la photo de la société Odmer)


A l'issue de ces 4 étapes, pour que l'eau de mer soit rendue potable ou utilisable industriellement, elle doit alors contenir moins de 0,5 g de sels par litre. Aujourd'hui le processus d'osmose inverse est très majoritairement utilisé. Nous allons donc étudier le process de cette méthode de déssalement.




Objectifs:  

 1/ comprendre le processus d'osmose inverse (expérience à l'appui)

 2/ comparaison des deux méthodes : l'osmose inverse et la distillation



Description de deux méthodes


Dans cette partie, nous nous
intéresserons plus particulièrement à deux méthodes d'obtention d'eau potable par le dessalement de l'eau de
mer: l'osmose inverse et la distillation.

1) La distillation


2) L'osmose inverse




Comparaison de deux techniques


Comme l'osmose inverse et la distillation sont les deux techniques les plus utilisées, nous verrons plusieurs critères de comparaison entre ces
deux techniques.


1) Aspect économique


2) Impact environnemental



Bibliographie

Le dessalement de l'eau de mer et des eaux saumâtres, Alain Maurel, 2006, Tec et Doc 


Site internet du CEA : http://www.cea.fr/
Site sur le dessalement: http://www.world-wide-water.com

Site CultureSciences-Chimie
Fichier pdf : Dessalement de l'eau de mer par Patrick Danis



Contact

Stéphanie Laborie, Maître de conférence à l'INSA