Marais salants

Marais salants


1. Présentation   -   2. Surface nécessaire


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1. Présentation

Les marais salants sont une méthode ancienne qui consiste à évaporer naturellement l'eau de mer pour permettre la cristallisation du sel. Cette méthode est pratiquée dans les régions où le climat, c'est-à-dire le soleil et le vent, et la topographie littorale (côte basse, sol plat et imperméable) sont favorables.

L'eau est pompée depuis la mer et traverse plusieurs bassins appelés les partènements. Elle circule de bassins en bassins:

  • vasais: réservoir qui sert de bassin de décantation pour la vase
  • puis métières: l'évaporation commence dans ce premier bassin
  • puis champs de marais constitué de muants, nourrices et aires saunantes: l'eau arrive saturée en sels dans des tables salantes rectangulaires où la cristallisation s'effectue.

Vous trouverez grâce au lien suivant une animation sur le fonctionnement des marais salants:

Animation: fonctionnement des marais salants (source www.marais-salant.com)

Il est intéressant de calculer, dans notre cas, la surface nécessaire pour pouvoir évaporer l'eau et faire cristalliser le sel. On considèrera seulement un grand bassin de surface S qui sert de marais salant.

 

2. Surface du marais salant

Avant de calculer la surface du marais salant, il faut calculer la quantité d'eau qui s'évapore par jour et par mètre carré avec la formule suivante:

E ≈ I / L

Avec:

  • E = évaporation (kg/j/m2)
  • L = chaleur latente de vaporisation de l'eau = 2 500 kJ/kg (à 20°C)
  • I = rayonnement solaire (kJ/m2/j)

Habituellement, d'après le cycle de l'eau, la valeur pour l'évaporation de l'eau est d'environ:

1 000 L/an/m2 soit 0,12 L/h/m2

Nous allons essayer de retrouver cette valeur grâce à un calcul assez simple:

L’énergie solaire reçue par unité de temps à la limite supérieure de l’atmosphère, sur une surface perpendiculaire aux rayons solaires et pour une distance Terre-Soleil égale à sa valeur moyenne, est appelée la constante solaire. La constance solaire a été estimée à 1 367 W/m2 par Claus Fröhlich et Christophe Wehrli en 1981 (d'après Bessemoulin P. et al., 2000).

A l’échelle du globe terrestre, c’est en moyenne un éclairement énergétique égal au quart de la constante solaire qui arrive au sommet de l’atmosphère donc le rayonnement solaire incident à la limite de l’atmosphère représente 342 W/m2 dont :

– 77 sont renvoyés vers l’espace après diffusion par les gaz, les aérosols et les nuages de l’atmosphère ;
– 30 sont réfléchis vers l’espace par la surface terrestre ;
– 67
sont absorbés par l’atmosphère (ce chiffre inclut l’absorption par les nuages) ;
168 sont absorbés par la surface terrestre, dont 60 % sous forme de rayonnement direct provenant du disque solaire et 40 % sous forme de rayonnement diffus provenant, après diffusion, de la voûte céleste.

On retiendra donc une valeur de: rayonnement = I = 168 W/m2 = 14 500 kJ/m2/j

Donc: E = 14 500 / 2 500 = 5,8 kg/j/m2 soit 5,8 L/j/m2 soit

E=  0,2 L/h/m2

Il y a donc 0,2 L d'eau qui s'évapore par heure et par mètre carré. Cette valeur est similaire, voir très proche, de la valeur donnée au début du texte: 0,12 L/h/m2.

A l'entrée du marais salant, nous avons un débit de 800 m3/h avec une concentration en sel de 273,7 g/L. Pour arriver à la concentration à la solubilité (C*) qui est d'environ 400 g/L à 20°C, il faut évaporer 254 m3/h d'eau.

Donc grâce à un simple produit en croix:

0,12 L/h 1 m2

254.103 L/h 2.106 m2

Il faut donc une surface de 2.106 m2  pour évaporer la quantité souhaitée soit:

 S = 200 ha (étant donné que 1 ha = 10 000 m2)

Cette surface est très grande et n'est pas réalisable dans notre cas d'étude. En effet, la zone concernée est constituée d'espaces protégés ou de zones urbanisées, il n'y a donc pas de place pour construire un marais salant. Aucun achat de terrain est donc possible, la solution du marais salant n'est pas envisageable.

 

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