#5 O’MEGA : Unité de dessalement de l’eau de mer

L’eau potable : une ressource inaccessible ? 70 % de la surface de la Terre est recouverte d'eau mais la quasi-totalité de cette eau est inutilisable pour la consommation humaine. L'eau douce est ainsi une ressource rare et sa répartition est inégale à la surface du globe.

L’eau de mer apparait alors comme une ressource non conventionnelle d’eau douce notamment pour les pays côtiers qui ont des ressources en eau douce limitées au regard de leur croissance démographique ou de leur production industrielle.

Plusieurs techniques de dessalement ont été développées dont la plus connue et la plus utilisée est celle de l’osmose inverse (>60%).

Dans le monde, on produit chaque jour 95 millions de mètres cubes d’eau douce en 2018 soit 1% des besoins mondiaux en eau (Figure ci-contre)

La production des 15900 usines de désalinisation opérationnelles en 2018 s’élèverait à 95 Mm3 (millions de mètres cubes) d'eau douce par jour, dans 177 pays différents ; 62,3% de cette eau serait destinée à l'usage humain, 30,2% à l'industrie, et le reste à l'agriculture et à l'énergie.

Mais cette production n’est pas sans impact sur l’environnement

Répartition des installations et des capacités opérationnelles de dessalement (>1000 m3 /jour) dans le monde. UNU-INWEH/Elsevier

Le dessalement de l’eau de mer : des impacts non negligeables

Les impacts sont de plusieurs natures :

-           Santé : Une étude israélienne a montré que les consommateurs d'eau dessalée « sont six fois plus exposés au risque de problèmes cardiaques, et notamment celui de mourir d’une attaque » que ceux ne consommant pas d'eau dessalée (Melanie Lidman, « Eau dessalée : Des carences à l’origine de crises cardiaques ? », The Times of Israel, 31 décembre 2018). La cause en serait que contrairement à celle venant des nappes phréatiques, l'eau dessalée est dépourvue de magnésium. Il n’y a pas de législation spécifique concernant la potabilité de l’eau issue de ces traitements.

-           Environnemental : Le dessalement de l’eau de mer produit 141,5 millions de m3 par jour de saumure souvent chargés en polluants toxiques. L'ONU a alerté l'opinion publique début 2019 sur ce problème, face au développement de plus en plus inquiétant des technologies de dessalement à gros volumes de rejets (Martine Valo, « Dessalement de l’eau : l’ONU alerte sur les quantités de saumure déversées », Lemonde.fr, 14 janvier 2019). De plus, 80 % de ces rejets sont faits à moins de 10 km des côtes et s'accumulent dans les fonds, causant une salinisation accrue des eaux et des écosystèmes marins qui rend la vie difficile, sinon impossible (zones mortes), à leur flore et à leur faune (Source : Eau : l'impact de la désalinisation sur l'environnement s'aggrave, Les Échos, 14 janvier 2019)

-           Energétique : Le coût énergétique de dessalement est très élevé. Il contribue à l’augmentation de la demande énergétique du secteur de l’eau (60% de la consommation d’énergie du secteur de l’eau à l’horizon 2040) avec une empreinte carbone importante surtout lorsque l’énergie utilisée provient de combustibles fossiles.

O’mega : un procede revolutionnaire

Les sociétés MHN et LUCEMTRONIC travaillent depuis plusieurs années sur un procédé révolutionnaire de dessalement de l’eau de mer par ultrasons.

L’Ultrason est une onde mécanique et élastique qui se propage au travers des supports fluides, solides, gazeux ou liquides. La gamme des fréquences des Ultrasons se situe entre 20.000 et 10.000.000 Hertz, inaudible pour l’oreille humaine.

Il existe plusieurs catégories d’ultrasons ayant des applications différentes :

-           Les Ultrasons de fréquences comprise entre 16 kHz et 1 MHz peuvent entraîner des modifications physiques et chimiques du milieu dans lequel ils propagés en fonction de la puissance.

-           Les Ultrasons de diagnostic de 1 à 10 MHz de faible puissance permettent de déterminer les caractéristiques physico-chimiques du milieu qu’ils traversent.

-           Les Ultrasons ou Megasons de 1,6 à 2,4 MHz permettent la fragmentation de l’eau en vapeur froide utilisée en nébulisation.

Notre concept technologique est fondé sur l’évolution technique d’un cycle en 4 phases basé sur :

• La Nébulisation,
• L’Évaporation,
• La Filtration,
• La Condensation,

Notre procédé, grâce à ce concept d’évaporation acoustique brevetée, permet d’éviter tout rejet dans l’environnement. Il permet également la revalorisation du sel extrait.

Etape 1 : LA NÉBULISATION

L’étape de Nébulisation consiste à pulvériser l’Eau de Mer en Gouttelettes d’une taille de 3 - 4 microns.

La pulvérisation est réalisée en utilisant un dispositif de génération d’onde acoustique haute fréquence grâce à une source Piézoélectrique, combinée à une focalisation acoustique. On obtient la formation d’un brouillard contenant des particules combinées (Eau + Sel + Polluants)

Ce processus se fait dans une boite de Nébulisation ayant 1 Entrée pour l’Eau de Mer, 1 Entrée pour l’Air Ambiant et 1 Sortie pour le brouillard

Ce procédé est peu énergivore et en constante amélioration. L’objectif à court terme est d’atteindre la production de 3000 g/h d’eau pour une consommation de 50W.

Etape 2 : L’EVAPORATION

Les microgouttelettes portées par l’air entrent dans l'unité de vaporisation. La taille des Gouttelettes permet un rapport volume/surface d’échange suffisant pour accomplir la vaporisation à température ambiante. Le temps d'évaporation dépend de l’humidité relative de l’air et de la température à l’entrée.

Un procédé de génération de turbulences permet d’éviter la saturation du mélange

Etape 3 : LA FILTRATION

La séparation est assurée par un procédé de centrifugation associé à un filtre électrostatique. Les particules solides sont récupérées sur la paroi extérieure de la centrifugeuse. Le mélange traverse ensuite un champ électrique très intense puis est filtré. L’air est ainsi stérilisé des polluants qu’il pouvait contenir

Etape 4 : LA CONDENSATION

L’air humide restant s'échappant du dispositif de Séparation/Filtration entre ensuite dans le dispositif de condensation. Il libère son eau au contact du condenseur maintenu à une température basse. L’Eau Fraîche saturée après avoir été condensée est récupérée à la Sortie.

O’mega : les avantages

Notre procédé qui repose sur l’acoustique haute fréquence. Il permet un traitement plus efficient et beaucoup moins coûteux que toutes les autres techniques existantes.

Les avantages sont nombreux :

• Faibles consommations énergétiques
• Effet bactéricide du filtrage électrostatique
• Effet de destruction de la légionnelle et des principaux microbes par l’onde acoustique.
• Captation du sel sous forme solide : Possibilité d’exploitation de la ressource et pas de rejet de saumure à la mer
• Procédé non chimique respectueux de l’environnement
• Unités évolutives et adaptables à tout environnement
• Entretien faible
• Volume de transformation illimité
• Possibilité de traiter les rejets de saumures des unités d’osmose inverse

 

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