L'osmose inverse et le dessalement thermique stimulent la durabilité de l'eau à l'échelle mondiale
Alors que les ressources en eau douce deviennent de plus en plus rares dans le monde entier, le dessalement est devenu une solution essentielle à la sécurité de l'eau.L'osmose inverse (RO) et le dessalement thermique sont devenus les deux approches dominantes, chacun présentant des avantages et des applications distincts.
L'osmose inverse fonctionne en forçant l'eau de mer à traverser des membranes semi-perméables sous haute pression, ce qui permet aux molécules d'eau de passer tout en bloquant les sels, les minéraux et autres impuretés.Les systèmes d'inversion d'action modernes tels que NIROBOXTM ont considérablement amélioré l'efficacité et la fiabilité de cette technologie.
Le processus de dessalement comporte plusieurs étapes critiques:
1Pré-traitement:L'eau de mer subit plusieurs étapes de filtration pour éliminer les solides en suspension, les algues et les micro-organismes qui pourraient endommager les membranes.et traitement chimique afin d'optimiser la qualité de l'eau avant qu'elle n'atteigne les membranes RO.
2Pompage à haute pression:Des pompes spécialisées augmentent la pression de l'eau pour surmonter la pression osmotique naturelle, nécessitant généralement 50 à 80 bar pour le dessalement de l'eau de mer.Les dispositifs de récupération d'énergie peuvent récupérer jusqu'à 60% de cette énergie du flux de saumure.
3Séparation par membrane:Le cœur du système utilise des éléments de membrane en spirale qui peuvent éliminer 99,7% des sels dissous.Les membranes composites à film mince modernes atteignent des débits plus élevés et une durée de vie plus longue que les versions antérieures en acétate de cellulose.
4Après traitement:L'eau produite reçoit un ajustement minéral, un équilibrage du pH et une désinfection pour répondre aux normes de l'eau potable ou aux exigences industrielles spécifiques.
5Gestion de la saumure:La saumure concentrée nécessite des stratégies d'élimination minutieuses, impliquant généralement un rejet contrôlé avec des systèmes de diffusion pour minimiser l'impact environnemental.
- Les conceptions modulaires permettent une capacité évolutive des petites communautés aux grandes municipalités
- La consommation d'énergie a diminué de 80% depuis les années 70, pour atteindre actuellement en moyenne 3 à 4 kWh/m3
- L'empreinte compacte permet le déploiement dans des endroits limités en espace
- Peut traiter diverses sources d'eau autres que l'eau de mer, y compris l'eau saumâtre et les eaux usées
Les procédés thermiques, y compris le flash en plusieurs étapes (MSF) et la distillation à effets multiples (MED), évaporent l'eau de mer et condensent la vapeur pour produire de l'eau douce.Ces méthodes demeurent répandues dans les régions ayant accès à une énergie thermique bon marché.
Flash à plusieurs étapes (MSF):L'eau de mer chauffée traverse une série de chambres dont la pression diminue progressivement, provoquant une évaporation instantanée à chaque étape.Les usines MSF nécessitent généralement 10 à 16 kWh/m3 d'énergie thermique plus 20,5 à 5 kWh/m3 d'énergie électrique.
Distillation à effets multiples (MED):Plusieurs évaporateurs fonctionnent en séquence, chacun utilisant la chaleur latente de la vapeur de l'étape précédente.nécessitant 6 à 12 kWh/m3 d'énergie thermique.
- Produit de l'eau de haute pureté indépendamment de la salinité des aliments
- Peut utiliser la chaleur résiduelle des centrales électriques ou des processus industriels
- Moins sensibles aux variations de la qualité de l'eau d'alimentation que les systèmes à membrane
- Une longue expérience opérationnelle avec une fiabilité prouvée
Le choix entre la RO et la dessalement thermique implique de multiples considérations:
Nécessités énergétiques:Les centrales thermiques deviennent plus compétitives lorsque la chaleur résiduelle est disponible.
Qualité de l'eau:Les méthodes thermiques produisent de l'eau ultrapure, tandis que les méthodes RO peuvent nécessiter un traitement ultérieur supplémentaire pour certaines applications.
Coûts en capital:Les grandes centrales thermiques nécessitent des investissements initiaux plus importants, mais peuvent avoir des coûts d'exploitation inférieurs dans des scénarios spécifiques.
Flexibilité opérationnelle:Les systèmes d'inversion peuvent adapter plus facilement la production aux fluctuations de la demande.
Impact sur l'environnement:Les deux technologies génèrent de la saumure concentrée, mais les systèmes d'inversion d'oxygène produisent généralement des volumes plus faibles.
L'industrie continue d'évoluer avec plusieurs développements importants:
Systèmes hybrides:La combinaison de l'OR avec les procédés thermiques permet d'optimiser la consommation d'énergie et les taux de récupération de l'eau.
Intégration des énergies renouvelables:Les systèmes d'inversion solaire et les installations MED utilisant l'énergie solaire thermique sont de plus en plus répandus.
Matériaux avancés:De nouvelles structures et configurations de membrane promettent un meilleur rejet du sel et une résistance à l'encrassement.
Valorisation de la saumure:Les technologies permettant d'extraire des minéraux précieux des cours d'eau concentrés font l'objet d'une attention croissante.
La pénurie d'eau s'intensifiant à l'échelle mondiale, l'osmose inverse et le dessalement thermique joueront des rôles cruciaux dans les stratégies de sécurité de l'eau.sources d'énergie disponibles, ainsi que des exigences spécifiques en matière de qualité de l'eau.
