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REVOLUTION DANS LE DESSALEMENT DE L'EAU


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 les sels de l'eau, mais plutôt, à l'inverse, d'extraire de l'eau douce.


Deux procédés sont généralement employés afin de séparer les sels dissous de l’eau : un procédé thermique faisant intervenir l’évaporation et un procédé membranaire appliquant le principe de l’osmose inverse.


Or, la principale caractéristique des usines de dessalement actuelles est la forte salinité des eaux de rejets qui impactent les écosystèmes marins. Le rejet de saumure dans la mer aboutit en effet à la formation d’un système stratifié de couches de plus en plus salées en allant vers le fond, ce qui diminue les brassages entre eau de fond et eau de surface.


Ce phénomène peut conduire à des modifications du milieu local, d'autant que le courant marin qui ceinture le pourtour méditerranéen conduit à créer un véritable rouleau abrasif qui détruit les fonds marins et l'écosystème (voir Focus « Le dessalement de l'eau de mer »).

Pour nombre de professionnels, le dessalement de l’eau est une activité technologique ayant atteint une maturité industrielle, à travers les progrès conséquents et constants réalisés depuis ces 30 dernières années sur les technologies de dessalement d’eau par évaporation et par membrane d’osmose inverse. D’autres sont moins convaincus en constatant que nombre d’eaux industrielles salines n’ont pas aujourd’hui de réponse de traitement viable, tant technologiquement qu’économiquement. Citons par exemple le traitement des eaux salines fortement entartrantes, ou le traitements d’eaux salines riches en hydrocarbures dissous (lixiviats salés, eaux de production pétrolières…), ou tout simplement le traitement de saumures à plus de 60 g/L encore très couteux.


L’enjeu du traitement des eaux salines, que ce soit les eaux naturelles, saumâtres ou de mer, ou celles issues des activités industrielles est donc d’importance majeure dans un contexte mondial d’accroissement continu de l’impact de l’activité humaine sur l’équilibre général des écosystèmes aquatiques.


UNE APPROCHE DIFFERENTE DU DESSALEMENT


Fondée par Guillaume de Souza, la société Adionics a développé une technologie dénommée « AquaOmnes® » ayant pour objectif de permettre le dessalement de l’eau en réponse aux problématiques induites par :


  


L’approche technologique retenue par Adionics a donc consisté à extraire le sel de l’eau salée.

AQUAOMNES


La rupture technologique apportée par Adionics est dans le développement d’un liquide organique hydrophobe à même d’extraire sélectivement ou globalement le(s) sel(s) de l’eau. Ainsi, il est possible de n’extraire que du NaCl d’une eau de mer, permettant par exemple de produire une eau de Quinton, appauvrie en NaCl.


Ou, inversement de n’extraire d’une eau saline que des sels aux cations divalents Ca2+, Sr2+ pour réduire la dureté de l’eau…etc


Par le procédé AquaOmnes Adionics ouvre la voie au dessalement de l’eau à façon, que ce soit pour le traitement d’une eau «claire» ou pour une eau plus ou moins riche en composés organiques dissous, valorisables ou pas.

L’Extraction Liquide-Liquide étant insensible à la pression, le système AquaOmnes est mis en œuvre à pression ambiante, ce qui permet l’emploi de matériaux de structure légère, non metalliques et donc non corrodables. Cela évite alors la pollution des bassins de rejet des eaux salines résiduelles par des métaux de corrosion comme le cuivre, le fer, le nickel, le chromium et le molybdène.


L’extraction du sel de l’eau permettant une séparation des ions, en particulier des ions à l’origine du tartre, AquaOmnes permet ainsi de s’affranchir de la barrière du tartre ce qui permet d’accroitre les taux de conversion d’eau saline en eau douce, réduisant ainsi le volume d’eau saline prétraitée pour une production d’eau donnée tout en réduisant significativement les quantités d’anti-tartres employés.


Ainsi, la quantité d’acides divers, de type polyacrylique ou polymaléique et autres polyphosphates antitartre à temps de dégradation longs peuvent être évités.

  

MOINS D'EAU SALEE TRAITEE


Moins d’eau salée traitée par unité d’eau dessalée produite permet alors soit d’abaisser le volume à traiter et les efforts relatifs de prétraitement avant dessalement (par exemple pour lutter contre l’encrassement biologique par injection de chlore, voire de monochloramine ou pour réduire l’emploi de coagulants pour l’arrêt des matières en suspension ou…) soit de produire plus d’eau dessalée valorisable.


Le liquide d’extraction développé par Adionics a un autre avantage, celui d’être recyclé au sein du procédé via une procédure de régénération thermique employant de la chaleur de bas niveau (80-120°C), à très forte efficacité énergétique. Ainsi, la chaleur rejetée dans l’environnement via une hausse de la température de rejet de la saumure produite est mininisée. Il reste que la saumure produite est de densité supérieure à la densité de l’eau traitée, ce qui peut avoir un effet sur le benthos, à savoir les organismes aquatiques vivant à proximité du fond du bassin d’eau. Des solutions de dillution et d’oxygénation de la saumure peuvent être mises en œuvre en cas de rejets dans le bassin aqueux de prélèvement.


AquaOmnes est donc un procédé thermique de déionization de l’eau sans évaporation d’eau. Très faiblement consommateur de chaleur et d’électricité, il a pour ambition d’être combiné à des centrales solaires, à de la géothermie ainsi qu’aux plus diverses sources d’énergies renouvelables, en particulier marines.


En application dans les terres, AquaOmnes offre aussi la possibilité de produire des saumures hyperconcentrées avant envoi vers un cristalliseur. Ainsi une saumure de 160 g/L, voire de 240 g/L à la place des 80 g/L issus d’un système d’osmose inverse classique permet de réduire respectivement de 50%, voire de 66,7% l’énergie de vaporisation de la saumure à cristalliser (base NaCl).


Le procédé AquaOmnes est aujourd’hui en phase de prototypage pré-industriel sur un site des Emirats Arabes Unis en partenariat avec le groupe Suez Environnement.


Focus au 15/01/2016



NB : Pour de plus amples informations ou pour des études de réalisation, nous contacter par le biais du formulaire de contact

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EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE


Cette approche est connue des spécialistes du domaine qui mettent parfois en oeuvre les technologies d’électrodialyse ou de déionisation capacitive dans le cas d’un traitement d’eaux saumâtres à faible salinité.


Ces systèmes emploient des champs électriques intenses permettant une diffusion directionnelle des ions dans l’eau (selon leur charge +/-) vers des membranes semi-perméables aux seuls ions ou des électrodes à surfaces spécifiques élevées. Adionics a choisi une approche moins consommatrice d’électricité et d’énergie tout en étant plus universelle vis-à-vis du type d’eau saline pouvant être traitée. Il s’agit de mettre en œuvre une technologie d’extraction liquide-liquide, aujourd’hui employée pour réaliser des séparations diverses de molécules organiques ou en hydrométallurgie en purification d’ions métalliques par échanges de cations/H+.