Une étude démystifie le mythe du coût élevé du dessalement de l'eau de mer

Pendant des années, on nous a dit que la dessalement est trop énergivore et coûteuse pour une utilisation généralisée." Quelle perspective est plus proche de la réalité? Cette analyse examine les besoins énergétiques réels et les coûts de dessalement de l'eau de mer, révélant son potentiel pour remédier à la pénurie mondiale d'eau.

Cet examen se concentre spécifiquement sur la consommation d'énergie et la viabilité économique de la dessalement, en laissant de côté des problèmes environnementaux importants mais distincts tels que l'élimination de la saumure.Cette approche ciblée permet de mieux comprendre la structure des coûts de base de la dessalement.

Pour mieux comprendre l'impact économique de la dessalement, nous allons explorer des situations hypothétiques extrêmes, comme l'approvisionnement de tous les États-Unis.l'eau des ménages par désalinisation ou par l'approvisionnement en eau potable pour toute la population mondialeBien qu'irréalistes, ces scénarios aident à quantifier l'échelle des coûts de dessalement.

La dessalement moderne utilise principalement deux méthodes:

• Désainisation thermique:Il chauffe l'eau de mer pour l'évaporer et la séparer des sels, puis condense la vapeur en eau douce tout en rejetant la saumure concentrée.
• Osmose inverse:Il force l'eau de mer à travers des membranes semi-perméables sous pression, filtrant les sels et les impuretés pour produire de l'eau douce.

Bien que les deux méthodes fonctionnent, le dessalement thermique consomme 3 à 5 fois plus d'énergie que l'osmose inverse.qui constitue la base de notre analyse.

La technologie de l'osmose inverse a réalisé des améliorations remarquables de l'efficacité.ce chiffre est tombé à 2Les besoins énergétiques minimaux théoriques se situent à 1 kWh/m3, ce qui suggère un potentiel d'amélioration.

Pour nos calculs, nous utiliserons 3,5 kWh/m3 comme référence conservatrice. Certaines usines fonctionnent déjà en dessous de ce seuil.

Si tous les foyers américains reçoivent leur eau par dessalement, quelle influence cela aurait- il sur la demande d'électricité?

Avec une consommation moyenne d'eau par ménage de 1 135 litres par jour, le dessalement complet augmenterait la demande d'électricité résidentielle d'environ 13%.où les ménages utilisent moins d'eau (349 litres/jour) mais ont des prix de l'électricité plus élevés, l'augmentation serait d'environ 15%.

L'examen de la consommation d'électricité des ménages américains révèle que le besoin annuel de dessalement (1 450 kWh) est comparable à celui des principaux appareils comme les déshumidificateurs,restant nettement inférieur aux chauffe-eau, systèmes de chauffage ou utilisation de la climatisation.

Bien que les pays riches puissent se permettre 1 450 kWh par an, cela dépasse la consommation totale d'électricité de nombreux ménages des pays en développement.Même pour satisfaire à la norme minimale d'eau de l'OMS (50 litres/personne/jour) grâce au dessalement, il faudrait 64 kWh par an, équivalent à la consommation d'électricité par habitant du Malawi..

Cette disparité met en évidence la pauvreté énergétique mondiale plus que les besoins énergétiques inhérents à la dessalement.

Si l'on considère que les humains n'ont besoin que d'environ 3 litres par jour pour boire (en tenant compte de certains déchets), il faudrait 31 TWh par an pour alimenter les 8 milliards de personnes, soit seulement 0,1% de la production mondiale d'électricité.Même si un tiers de l'humanité était confronté à une pénurie d'eau potable, le besoin annuel serait d'environ 10 TWh.

Pour satisfaire à l'ensemble des normes d'eau de base de l'OMS (50 litres/personne/jour) au niveau mondial, il faudrait 511 TWh par an, soit environ 1,7% de la production mondiale d'électricité.

Au-delà des dépenses énergétiques, la dessalement à grande échelle nécessite des investissements en capital substantiels, ce qui constitue souvent le plus grand obstacle pour de nombreux pays.similaire à des projets d'énergie renouvelable où les coûts initiaux l'emportent sur la viabilité à long terme.

Les coûts mondiaux actuels de dessalement varient généralement de 1 à 2,5 dollars le mètre cube, bien que des cas exceptionnels comme l'usine israélienne Sorek B atteignent 0,41 dollar le mètre cube, une étude portant sur 107 usines ayant identifié 0 dollars.27/m3 comme le coût le plus bas.

Aux États-Unis, les tarifs de l'électricité industrielle (environ 0,09 $/kWh) permettraient de déduire que le seul coût de l'énergie pour le dessalement serait de 0,45 $/m3 (3,5 kWh × 0,13 $/kWh).Comme l'énergie représente généralement un tiers des coûts totaux, les coûts complets pourraient atteindre 1,50-2 $/m3 sur les marchés coûteux.

Pour les dépenses personnelles:

• Moyenne américaine (310 litres par jour): 154 dollars par an.
• Moyenne au Royaume-Uni: 159 $ par an
• Norme minimale de l'OMS: 38 $ par an
• Besoins d'eau potable de base: seulement 2,30 dollars par an, moins que les coûts de l'eau en bouteille dans de nombreux pays

Pour les situations de crise, ces coûts sont en effet remarquablement faibles. Toutefois, 38$ par an restent un fardeau pour ceux qui vivent avec 2$/jour, ce qui représente un revenu de plus de deux semaines.

L'agriculture représente le plus grand défi du dessalement, consommant 70% de l'eau douce mondiale (plus de 90% dans certains pays tropicaux).Le remplacement même partiel de l'eau agricole augmenterait de 50 à 100% la demande en électricité de nombreux pays, rendant la technologie actuelle peu pratique pour une utilisation agricole généralisée.

La production d'un kg de blé avec de l'eau dessalée coûterait 0,66 $ en eau seule, soit trois fois le prix du blé sur le marché.Seules les cultures à forte valeur ajoutée ou les systèmes d'économie d'eau (comme l'agriculture en intérieur) pourraient justifier la dessalement pour l'agriculture actuellement.