Dessalement d'eau de mer : le plastique change la donne

Simplification > Et si on remplaçait le métal par un polymère dans les pièces de process des unités de dessalement d'eau de mer ? L'idée, inédite, a été mise en pratique par le CEA et plusieurs PME dans le cadre d'un projet européen CRAFT. Elle a donné naissance à un prototype testé pendant six mois au Portugal, qui préfigure une unité de 25 m3/jour à fonctionnement simplifié, sans rejets polluants, produisant pour un coût de 4 euros/m3 une eau stérile et de grande qualité... Prochaine étape : l'industrialisation.

Pour remettre en cause la suprématie du métal dans les unités de dessalement d'eau de mer par distillation, le CEA a visé de petites installations capables d'alimenter un hôtel, un hôpital en zone rurale ou un village. A cette échelle, le coût du m3 d'eau douce est assez élevé, ce qui permet d'amortir plus aisément l'introduction de technologies innovantes. "Il existe un marché croissant pour ces unités de quelques dizaines de mètres cubes par jour, explique Philippe Bandelier, du CEA/GRETh. Encore faut-il répondre à ses spécificités : une conception simple et robuste, une maintenance et une exploitation faciles, un coût compétitif et un minimum de rejets polluants".
Ces rejets proviennent des produits de traitement contre la corrosion et l'encrassement, deux phénomènes inévitables quand on porte de l'eau de mer à ébullition. Pour les limiter malgré tout, la distillation a habituellement lieu sous vide (250 mbar), à une température alors réduite à 65 °C. Avec le plastique, peu sujet à la corrosion, tout se simplifie : l'ébullition peut être réalisée à pression atmosphérique et à 100 °C, sans recours aux technologies du vide !
"C'est ainsi que nous avons simplifié l'unité, amélioré sa robustesse et facilité son exploitation, souligne Philippe Bandelier. Avec notre concept, le suivi et la maintenance sont à la portée d'un simple mécanicien". Le polymère choisi, un polyétherimide chargé, est facile à extruder pour réaliser les tubes des échangeurs ; il offre aussi une bonne conductivité thermique et a été dûment testé en corrosion.
Ces innovations s'intègrent dans un procédé de dessalement standard, la distillation par compression mécanique de vapeur. Elles ont été testées pendant six mois au Portugal, sur un prototype au 1/10e également équipé d'un compresseur en alliage d'aluminium de conception simplifiée. Bilan : très favorable ! "Nous atteignons l'objectif de production, soit 100 l/h, et l'eau douce est à la fois stérile, puisque chauffée à 100 °C, et de haute qualité : moins de 1 ppm de salinité". La recommandation OMS pour les eaux de boisson est en effet à moins de 800 ppm ; il sera donc possible d'augmenter la production par mélange avec de l'eau plus salée, ou d'envisager d'autres applications : médical, dilution de produits, liquides de refroidissement...
Forts de ce succès, les partenaires ont dessiné les plans de la future unité et évalué le coût de production de l'eau douce : il s'élèverait à 4 euros par mètre cube, chiffre en ligne avec les prix du marché pour cette gamme de capacité (environ 25 m3/jour). Rien ne s'oppose donc à l'industrialisation, ouverte à de nouveaux acteurs puisque le projet européen est achevé. Cerise sur le gâteau : l'une des PME partenaires a développé puis validé au Portugal un tartrifuge 100 % biodégradable, élaboré à partir de produits naturels extraits de racines de chicorée : de quoi résoudre efficacement les problèmes résiduels d'encrassement.


Pour en savoir plus : www.greth.org