Le prototype représente un espoir pour les régions du monde souffrant d’accès à l’eau potable (© Politecnico di Torino)
Des ingénieurs italiens de l’École Polytechnique de Turin viennent de mettre au point un prototype révolutionnaire : une machine permettant de transformer l’eau de mer en eau douce, en utilisant uniquement l’énergie solaire. Explications.
Indispensable à toute forme de vie sur Terre, l’eau devient de plus en plus, une denrée rare dans bon nombre de régions du monde. Selon les chiffres de l’Organisation des Nations Unies, 783 millions de personnes n’ont pas accès à l’eau potable sur la planète. Pire, selon un rapport de l’association d’aide humanitaire, Solidarités internationales, un tiers de l’humanité boit toujours une eau dangereuse pour la santé en 2018. Pour endiguer ces problématiques, l’une des solutions envisageables est le dessalement de l’eau de mer pour la rendre potable. En effet, beaucoup de pays disposent d’un accès à l’océan dont les ressources permettraient de parer à des pénuries en eau aux conséquences dramatiques.
Le dessalement de l’eau de mer, quèsaco ?
Selon le Centre national de la recherche scientifique (CNRS), le passage d’une eau salée à une eau douce s’établit généralement selon deux procédés de dessalement couramment utilisés : la distillation et l’osmose inverse. La distillation consiste à l’évaporation des molécules d’eau contenues dans la mer notamment grâce à la chaleur des rayons émis par le soleil. Les matières n’ayant pas les mêmes températures d’ébullition, les molécules d’eau vont s’évaporer aux alentours de 100°C, laissant en dépôt les sels dissous et toutes les autres substances contenues dans l’eau de mer. Il suffit alors de condenser la vapeur d’eau produite pour obtenir une eau douce consommable.
L’osmose inverse, quant à elle, nécessite un traitement préalable de l’eau de mer par filtration afin de la débarrasser des impuretés et des micro-organismes qu’elle contient. Le procédé consiste ensuite à appliquer à cette eau salée une pression suffisante pour la faire passer à travers une membrane semi-perméable : seules les molécules d’eau traversent la membrane, fournissant ainsi une eau douce potable.
Une innovation durable et peu coûteuse
Depuis quelques années, des machines pour dessaler l’eau de mer ont vu le jour mais les procédés utilisés jusqu’ici posent des inconvénients en terme de rentabilité : les quantités d’énergie nécessaires pour distiller l’eau de mer sont trop élevées et les volumes d’eau douce obtenus sont trop faibles. De plus, les systèmes utilisés sont très coûteux. C’est en prenant en compte ces contraintes, qu’une équipe d’ingénieurs du département de l’énergie de l’École polytechnique de Turin a élaboré un prototype capable de doubler la quantité d’eau produite pour une même quantité d’énergie solaire donnée. Le tout pour un faible coût puisque le dispositif ne possède pas de composants mécaniques ou électriques nécessitant une maintenance spécifique. Un dessalement qualifié de passif car aucune machine auxiliaire n’intervient dans le processus.
« Notre dispositif flottant est capable de collecter de l’eau de mer en utilisant un matériau poreux à faible coût, évitant ainsi l’utilisation coûteuse de pompes. L’eau de mer ainsi recueillie est ensuite chauffée par l’énergie solaire, ce qui permet de séparer le sel de l’eau en train de s’évaporer. Ce processus peut être facilité par des membranes insérées entre l’eau contaminée et l’eau potable, pour éviter leur mélange », expliquent Matteo Fasano et Matteo Morciano, deux membres de l’équipe d’ingénieurs à l’origine de ce projet, dans la revue Nature Sustainability.
Pour obtenir un rendement énergétique suffisant, les ingénieurs italiens se sont concentrés sur la gestion de l’énergie solaire absorbée par le prototype. En permettant le recyclage de la chaleur solaire dans plusieurs processus d’évaporation en cascade, les ingénieurs ont obtenu un débit de distillat deux fois plus important que les systèmes de distillation passive utilisée actuellement.
De multiples applications
Avec leurs inventions, les ingénieurs transalpins souhaitent venir en aide, de manière durable, aux populations appauvries ne bénéficiant pas d’un accès à l’eau potable. Autre application possible, lors de catastrophes naturelles, cette technologie pourrait représenter un moyen de distribuer de l’eau potable rapidement aux individus vivant dans des zones isolées, privés de la ressource durant plusieurs semaines. D’autres utilisations dans la production alimentaire ou en permaculture peuvent être également envisagées. Pour rappel, si rien ne change, près de 1,8 milliard de personnes vivront dans des pays ou des régions où les réserves en eau seront entièrement ou quasiment épuisées d’ici 2025. Cette nouvelle technologie représente donc un formidable espoir dans un contexte de raréfaction de la ressource en eau sur la planète.