Le GRETh se réinvestit dans le dessalement de l'eau de mer

Les plus gros producteurs d'eau douce restent les pays du Moyen-Orient (unités > 100 000 m3/jour) mais les demandes apparaissent aujourd'hui sur tous les continents : zones arides et zones à forte concentration de population, d'industrie et de tourisme où les ressources locales d'eau potable deviennent insuffisantes. Fort d'une solide expérience, le GRETh se réinvestit dans le dessalement d'eau de mer.

L'eau douce est une denrée tellement ordinaire que les hommes finissent par ignorer qu'1,4 milliards d'entre eux ne disposent pas d'une eau propre à la consommation. Les océans, qui représentent 97 % de l'eau de la planète (1,34. 1018 m3), constituent une réserve inépuisable d'eau potable et les coûts d'extraction de l'eau douce ont fortement baissé puisqu'ils peuvent descendre en dessous de 1 euro/m3 pour des unités de grosse capacité. De fait, aujourd'hui, 12 500 unités de dessalement installées à terre produisent plus de 2 107 m3 d'eau douce par jour à travers le monde.

Les procédés de dessalement
Le procédé le plus ancien et le plus répandu est la distillation : l'eau s'évapore avant d'être condensée tandis que le sel, non volatil, reste dans la saumure concentrée. Ce procédé équipe actuellement plus de 60 % des installations terrestres. Les 40 % restants sont assurés principalement par un procédé de séparation membranaire appelé osmose inverse : sous l'effet d'une pression élevée (> 50 bars), les molécules d'eau contenues dans l'eau de mer traversent une membrane sélective alors que les ions plus gros constituant les sels dissous, ne traversent pas la membrane. "De 1966 à 1976, explique Philippe Bandelier, ingénieur GRETh, le CEA a été au coeur d'un vaste programme relatif aux études de procédés (thermohydraulique, entartrage, corrosion...), de caractérisation de matériaux pour les membranes d'osmose inverse, d'analyses technico-économiques et d'optimisation, de couplage du dessalement à des sources d'énergies renouvelables, etc... Notre participation à des projets ou appels d'offres internationaux avec des industriels (Sidem, Alstom, CGE, Pechiney, Kestner...) a été prépondérante". De fait, les progrès réalisés dans le domaine des matériaux, des transferts de chaleur, des technologies de fabrication ou des produits de traitement biodégradables ont permis au CEA d'acquérir un capital de R&D exceptionnel et de niveau mondial.

Le dessalement aujourd'hui au CEA
Le dessalement est aujourd'hui arrivé à maturité industrielle, et la crise annoncée de l'eau potable pour les prochaines années (2000-2020) relance fortement l'intérêt de développer rapidement des techniques de dessalement moins chères, plus simples, plus robustes, plus fiables, si possible moins consommatrices d'énergie et respectant l'environnement. Le CEA participe à un programme européen Craft, avec un consortium emmené par Pact (69), pour la fabrication d'unités de dessalement de petite capacité (1 t/h) entièrement réalisées en matériaux polymères (peu coûteux et nécessitant peu d'entretien)... y compris l'évaporateur où la distillation s'effectuera vers 100°C.
Le GRETh participe également au programme européen Thermie, qui utilise de l'eau de mer pour la climatisation. Au lieu d'employer normalement de l'air ambiant, il serait intéressant de refroidir les condenseurs des climatiseurs avec de l'eau de mer. Celle-ci, réchauffée, pourrait être distillée, procurant de l'eau douce aux bâtiments publics et hôtels, dans des pays comme la Grèce où l'eau douce est amenée par bateau sur de nombreuses îles.
Avec Framatome, le CEA étudie un nouveau concept de réacteur nucléaire avec une turbine à gaz à cycle d'hélium, pour produire de l'électricité avec un rejet thermique important. Une tranche standard de 300 MW électrique rejetterait 300 MW thermique, sous la forme d'eau à 100°C qui ferait fonctionner une usine de dessalement d'eau de mer.