Les technologies actuelles de dessalement des eaux sont classées en deux catégories, selon le principe appliqué : Les procédés thermiques faisant intervenir un changement de phases : la congélation et la distillation. Les procédés utilisant des membranes: l'osmose inverse et l'électrodialyse.
Les deux procédés les plus couramment utilisés sont la distillation et l'osmose inverse. Leur principe est simple. La distillation consiste à évaporer l'eau de mer, soit en utilisant la chaleur des rayons solaires, soit en la chauffant dans une chaudière.
En mettant sous pression l'eau salée au niveau de la membrane, on obtient de l'eau douce à moindre coût. Moindre que celui de faire évaporer l'eau de mer en la chauffant avec du fuel ou gaz. Cette technique est utilisée en Bretagne, là où l'eau se fait rare, c'est-à-dire sur les îles.
Elle repose sur un principe de changement de phase eau liquide - vapeur. Pour cela, on chauffe l'eau salée jusqu'à évaporation et la vapeur d'eau condensée est récupérée en refroidissant.
La distillation à effet simple (DES) : La distillation est le plus vieux procédé de dessalement. Cette technique provient de l'antiquité, des marins grecs qui l'utilisaient déjà au III e siècle av. J. -C.
Les principaux pays producteurs d'eau dessalée sont l'Arabie saoudite, les États-Unis, les Émirats arabes unis, l'Espagne et le Koweït. Pays le plus sec au monde, l'Australie a également construit plusieurs usines de dessalement d'eau de mer.
→ Dans le cas d'un dessalement membranaire, la filtration s'effectue par osmose inverse, ce qui consiste à pousser l'eau sous haute pression à travers une membrane qui retient jusqu'à 95 % des particules de sel et 99 % des impuretés.
Le Powersurvivor 40E de Katadyn est l'un des plus compacts et des plus légers du marché, avec une production de 5,7 l/h et une faible consommation d'énergie (4 A seulement ; 3 295 €).
Des membranes d'oxyde de graphène permettent de filtrer le sel de l'eau de mer, et la rendre ainsi potable et propre à la consommation humaine, affirment des chercheurs britanniques.
L'évaporation. L'évaporation est une méthode utilisée pour séparer les constituants d'un mélange homogène. L'eau salée est un mélange homogène formé de chlorure de sodium à l'état solide (le sel) et d'eau liquide, il faut effectuer une évaporation de l'eau pour récupérer le sel dissous.
En cause, le rejet de saumure (eau très chargée en sel) et son impact sur l'environnement. Selon plusieurs études, elle serait en partie responsable de l'augmentation de la température des océans.
Désalinisation de l'eau de mer par osmose inverse
L'objectif est de retenir toutes les particules suspendues comme les minéraux ou les micro-algues. L'eau ainsi filtrée passe ensuite à travers une très fine membrane semi-imperméable à l'aide d'une forte pression d'environ 50 à 80 bars.
1- Pour trouver de l'eau potable sur une île déserte, on peut: prendre deux bouteilles, mettre dans une bouteille de l'eau de mer et les assembler par les bouchons. En mettre une au soleil et une sous un tas de terre. L'eau de la bouteille au soleil va s'évaporer et aller dans l'autre bouteille.
Un déssalinsisateur utilise le procédé dit d'osmose inverse afin de filtrer le sel de l'eau de mer et de restituer de l'eau douce. Grâce à une pompe, l'eau de mer est injectée sous pression dans le filtre à osmose inverse. Une partie de l'eau débarrassée de son sel franchi la membrane du filtre.
1. Pour rendre plus claire de l'eau sale, on peut la faire passer à travers un ou plusieurs filtres : c'est la filtration. 2. Lorsqu'on laisse reposer de l'eau sale et après avoir retiré les débris qui flottent, certains constituants se déposent au fond et l'eau s'éclaircit : c'est la décantation.
Boire de l'eau de mer ou de l'eau salée (au sel marin) est possible. Généralement, on la prend en cure d'eau de Quinton isotonique ou hypertonique puisée dans les fonds marins. Cette eau fait l'objet de traitements préalables pour éliminer les bactéries et de micropolluants circulant dans l'eau des océans.
L'eau de mer n'est pas potable, et en général ne doit pas être bue par les êtres humains. Le sel en est le responsable : si l'on boit de l'eau de mer, à long terme la quantité d'eau nécessaire pour éliminer ces sels (grâce aux reins) devient supérieure à la quantité d'eau gagnée par absorption d'eau de mer.
Cette technique a l'avantage de produire une eau très pure mais l'inconvénient de consommer énormément d'énergie (15kWh/m3 d'eau traitée) et donc de coûter très cher. Elle n'a aujourd'hui d'intérêt que si elle est associée à une production d'électricité (cogénération) (academie-agriculture.fr, 2014).
Autre procédé pour transformer l'eau de mer en eau potable : la distillation. C'est la technique inventée par Marine Tech. Cette société varoise a mis au point un système de sphère chauffante que l'on remplit avec de l'eau salée. A l'intérieur, sous l'effet du soleil, la température grimpe jusqu'à 100 degrés.
1.Ras Al Khair, Arabie Saoudite : 1 036 000 m3/jour
Communément considéré comme le poids lourd du dessalement dans le monde, l'énorme Ras Al-Khair est un projet hybride qui utilise à la fois des technologies de flash thermique à plusieurs étages (MSF) et d'osmose inverse (RO).
En résumé. Le sel de mer provient de l'action des eaux de ruissellement et des eaux souterraines sur la croûte continentale. Les ions (Na+, Cl-...) apportés par les rivières se concentrent dans l'eau de mer car ces éléments sont peu réactifs avec les particules et les minéraux marins.