Aspect économique

Aspect économique

La rentabilité de ce procédé va maintenant être étudiée en comparant le coût énergétique et d'investissement de l'osmose inverse seule avec celui de l'osmose inverse couplée à la DMV, elle-même couplée à l'énergie solaire. 

1. Investissement 

L'investissement prend en compte le prix des modules membranaires, le prix des panneaux solaires et l'entretien.

Le prix des membranes d'Osmose Inverse et des membranes de distillation membranaire sous vide sont considérés égaux. On suppose qu'à l'échelle industrielle le prix est d'environ 15 € le mètre carré. On considère que les membranes sont changées tous les 15 ans. Ainsi on obtient un investissement de :

$ M(t) = 15.( S_{OI+DMV} - S_{OI} ) + \frac{t}{15}.( S_{OI+DMV} - S_{OI} ) $

Avec M(t) le prix de l'investissement pour les membranes cumulé sur t années
          SOI+DMV la surface de membranes d'OI et de DMV nécessaire pour le couplage de ces deux procédés
          SOI la surface de membrane d'OI sans le couplage des deux procédés

 

Le prix des panneaux solaires est considéré égal à 300 € le mètre carré. On considère un entretien de 10000€ par an. Ainsi on obtient un investissement de :

$ P(t) = 300* S_{ps} + 10000*(t-1) $

Avec P(t) le prix de l'investissement pour les panneaux solaires cumulé sur t années
          Sps la surface de panneaux

Finalement, on obtient la fonction d'investissement suivante :

$ I(t) = M(t) + P(t) = 15 ( S_{OI+DMV} - S_{OI} ) + \frac{t}{15}  ( S_{OI+DMV} - S_{OI} ) + 300* S_{ps} + 10000*(t-1) $

2. Bénéfices générés 

Les bénéfices générés reposent uniquement sur les gains énergétiques associés au couplage de la DMV avec l'OI contre l'OI seule. Le prix du kWh est considéré égal à celui de 2013 c'est-à-dire 0,0825 €/kWh avec un inflation de 2%/an. 

2.1 Coût énergétique de l'OI seule 

Les coûts énergétiques de l'osmose inverse proviennent essentiellement du pompage de l'eau de mer et de la mise sous pression de l'eau avant entrée dans les modules d'OI. 

$ RO(t) = P_{RO}.Q_{an}.t.0,0825.1,02^{t-1} $

Avec PRO la puissance à fournir pour traiter un mètre cube d'eau (kWh/m3
         Qan le débit traîté par an en m3/h

 

2.2 Coût énergétique du couplage de l'OI avec la DMV

Les coûts énergétiques de l'osmose inverse couplée à la DMV proviennent du pompage de l'eau de mer, de la mise sous pression de l'eau avant entrée dans les modules d'OI, et du pompage à vide. L'eau étant chauffée par les panneaux solaires, la puissance de chauffe n'est pas prise en compte dans les calculs.

$ DMV(t) =P_{DMV}.Q_{an}.t.0,0825.1,02^{t-1} $

Avec PDMV la puissance à fournir pour traiter un mètre cube d'eau (kWh/m3
        Qan le débit traîté par an en m3/h

2.3 Fonction de rentabilité

Finalement, en soustrayant le coût énergétique du couplage OI+DMV au coût de l'OI seule, on obient la fonction de rentabilité suivante :

$ R(t) = P_{RO}.Q_{an}.t.0,0825.1,02^{t-1}​ - P_{DMV}.Q_{an}.t.0,0825.1,02^{t-1}​ $ 

3. Bilan

La figure 1 montre qu'un retour sur investissement est prévu d'ici 16 années.


Figure 1 : Bénéfices générés par l'installation d'une DMV couplée à l'énergie solaire comparés à une installation classique d'Osmose inverse 

Le couplage OI+DMV est donc une installation de dessalement envisageable. Il reste désormais à savoir quelle est la destination de ce rejet (rejet en mer ou valorisation par cristallisation).