L’osmose inverse
Publié le 21 février 2014 par
Par Daphné Durocher et Cynthia Robert (2011)
L’osmose inverse
La planète Terre est surnommée la planète bleue puisqu’elle est recouverte d’environ 70 à 80 % d’eau. Parmi cette grande richesse, 97,2 % représentent l’eau salée et 2,8 % l’eau douce. À cause de la rareté de l’eau potable, à l’heure actuelle, environ 900 millions de personnes n’y ont pas accès. Compte-tenu de l’évolution de la population et de l’augmentation des consommations d’eau, on estime que 2,5 milliards de personnes pourraient souffrir de manque d’eau d’ici 2050. De plus, les nappes phréatiques s’épuisent continuellement et les changements climatiques causent beaucoup de sécheresses. La gravité de ce problème est plus dramatique qu’on le laisse croire, puisque l’eau est une ressource indispensable à la vie. Par exemple, l’eau est la base de l’agriculture et l’agriculture est la base de l’alimentation. S’il advenait à manquer de cette précieuse ressource, la famine et les pertes d’emplois s’intensifieront. Heureusement, plusieurs solutions sont mises sur pied pour résoudre ce problème lié au manque d’eau douce sur la planète. Dans le texte qui suit, il sera question du plus important projet de réutilisation d’eau actuellement conçu dans le monde.
Description
Situé dans la province de Shandong, sur la Mer Jaune, Qingdao, le deuxième plus grand port commercial du nord de la Chine, est une des premières villes à tenter l’expérience de l’osmose inverse.
Matériel
L’osmose inverse est une technique qui repose sur une ultrafiltration sous pression au travers de membranes dont les pores sont des trous si petits que même les sels sont retenus. Ces filtres innovants ont fait leurs preuves de fiabilité dans des conditions extrêmes d’exploitation et ont rempli les exigences les plus strictes de qualité. Par contre, la durée de vie moyenne des membranes est seulement de trois ans, puisqu’elles se dégradent à cause de l’usure causée par le sel. Heureusement, le coût de ces filtres tend à diminuer.
Principe de l’osmose inverse
Comparativement à l’osmose, un phénomène qui consiste à diriger une solution diluée vers une solution concentrée, c’est l’eau de la solution la plus concentrée qui change de compartiment. C’est pour cela que l’on appelle ce procédé l’osmose inverse.
Fonctionnement
Au départ, le bassin numéro 1 est vide. En appliquant une pression mécanique sur la partie la plus concentrée, on inverse le sens du courant et on provoque une production d’eau pure à partir de l’eau très saline. À la fin du processus, le sel restera au fond du bassin numéro 2 et l’eau pure dans le bassin numéro 1.
Intérêts économiques
Même si la pompe de gavage (pompe qui produit la pression sur l’eau de mer afin de l’aider à passer la membrane) a besoin d’une autre sorte d’énergie, cette méthode de l’osmose inverse tend à se développer, puisqu’elle présente un fort intérêt en termes de consommation d’énergie, de qualité d’eau produite et de coût d’investissement, soit 4,8 millions de dollars par usine. Par exemple, le projet de l’usine de dessalement solaire, à Point Paterson, non loin de Port Augusta, en Australie Méridionale, est estimé à 370 millions de dollars. Aussi, l’installation d’une usine de dessalement nucléaire, comme celle de Namibie, coûterait en moyenne 140 millions de dollars. Il y a encore beaucoup d’autres exemples de centrales utilisant des méthodes de dessalement différentes, mais nous en avons fait ressortir seulement quelques-unes pour démontrer que, d’après les statistiques, l’usine osmotique figure toujours dans les moins coûteuses.
Avantages
Des recherches ont démontré que l’eau obtenue grâce à cette technique est satisfaisante pour la santé et qu’elle est pratiquement similaire aux autres sources les plus naturelles. Sa capacité de résistance est parfaite pour éliminer les toxines par les reins et son pH de 6,6 est idéal pour la digestion, l’assimilation des aliments et le rééquilibre du pH dans le sang.
Désavantages
Ce procédé ne purifie pas l’eau à 100 % et réussit seulement à extraire 75% d’eau potable. Le 25 % d’eau qu’il a perdue ne peut être réutilisable, puisque sa concentration de sel est beaucoup trop élevée. Les usines osmotiques pourraient vendre leur restant de sels aux pays où il neige chaque année pour faire fondre la glace sur les routes.
Comme ce projet fût un grand succès à Qingdao, celui-ci devrait entrer en service dans d’autres régions d’ici 2012. Nous souhaitons qu’il réussisse à combler les besoins des millions de personnes souffrant du manque d’eau potable.