1:28 - lundi décembre 5, 2016

Sea, sel and sun : déssaler l’eau de mer avec le soleil

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La désalinisation de l’eau de mer se répand dans le monde. Cette technologie encore peu développée il y a un quart de siècle représente aujourd’hui 18.000 usines produisant 21 milliards de m3 d’eau potable. Problème : elle nécessite beaucoup d’énergie. Le procédé utilisé est en effet celui de l’osmose inverse. L’eau salée est filtrée à travers des membranes percées de trous de quelques nanomètres bloquant les sels minéraux et ne laissant passer que les molécules d’eau. Et pour ce faire, il faut exercer une forte et constante pression 24h sur 24 nécessitant une importante source d’énergie. La plupart des grosses usines de dessalement se trouvent donc dans les Etats pétroliers où pétrole et gaz sont à bas prix et l’eau rare.

Cela a un poids climatique. La désalinisation génère l’émission de 80 millions de tonnes de CO2 par an et ces émissions augmentent de 10% par an. Utiliser une énergie intermittente comme le solaire ou l’éolien impose une importante capacité de stockage par batteries afin d’assurer une alimentation permanente en énergie. Et tout cela coûte assez cher. Pour les capacités de production conventionnelle diesel de moins de 1000 m3/j, le coût de l’eau est de 3 à 6 euros par m3 et les consommations spécifiques de 4 à 7 kWh/m3. C’est ce blocage technique que vient de vaincre Marc Vergnet avec son procédé.

Une machine qui respire avec le soleil

VARIATIONS. « Je me suis demandé comment on pouvait réaliser une unité de dessalement qui n’ait pas besoin de pression constante et qui soit donc adapté à une variation de l’ensoleillement. La solution se trouve dans le pilotage des membranes, ce sont elles qui, dans mon système, décident de la pression dont elles ont besoin » exposait, durant la COP21, l’inventeur qui fut aussi dans les années 80 le fondateur d’une usine de production d’éoliennes résistantes aux cyclones. Des assemblages intelligents de membranes (le cœur du brevet déposé) pilotent instantanément la pression optimum de fonctionnement de la boucle d’osmose inverse. Elles emploient pour cela deux circuits hydrauliques asservis et ce en fonction de la puissance instantanée donnée par le rayonnement solaire.

©Vergnet/ Mascara

Le débit de l’eau passant dans les membranes et la pression de fonctionnement varient ensemble. Quand il n’y a pas de soleil, l’unité s’arrête. La nuit, les membranes restent plongées dans de l’eau douce pour éviter qu’elles ne se détériorent. Dès le premier rayonnement solaire, les pompes redémarrent et leur puissance va varier tout au long de la journée au gré du grand soleil et du passage des nuages. « C’est une machine qui respire  » s’émerveille Marc Vergnet. Sa consommation énergétique est de 2,5 kWh par m3 et le coût de production visé est de 1,5 euro par m3 soit 50% de moins que les systèmes traditionnels.

Osmosun a tout pour plaire à Narendra Modi, le Premier Ministre indien, qui vient de lancer lors du premier jour de la COP21 son « alliance solaire  » (voir encadré). Marc Vergnet a en effet imaginé une machine autonome et robuste qui ne nécessite pas beaucoup d’entretien et est donc adaptée au marché visé, celui des petites îles tropicales et des littoraux désertiques. « A part l’électronique nécessaire à la transformation du courant continu en courant alternatif, il n’y a rien de fragile et tout le procédé est encapsulé dans une unité pilote d’une surface de 180m² pour une production de 40m3 par jour que nous testons à Chartres depuis plusieurs mois », poursuit l’entrepreneur.

Ce pilote industriel séduit. Suez va installer un démonstrateur à Bora Bora en Polynésie française pour suivre le fonctionnement en condition réelle du système. Il a enthousiasmé les dirigeants d’Abu Dhabi qui viennent de décider de l’installation d’une unité en condition réelle de fonctionnement sur le site de la ville nouvelle de Masdar qui ambitionne de ne pas émettre d’émissions de CO2. Au-delà, Marc Vergnet vise le marché des petites villes des pays les moins avancés souffrant du manque d’eau. Des unités de 1000m3/jour pourraient représenter un marché de 60 millions d’euros dès 2023.

L’alliance solaire de Narendra Modi. Lancée le 30 novembre, « l’Alliance solaire » portée par le Premier Ministre indien Narendra Modi veut fédérer les Etats situés entre tropiques du Cancer et du Capricorne qui bénéficient d’un fort ensoleillement. Cette coopération « sud-sud » veut augmenter les investissements dans le solaire tant pour l’électrification des zones rurales trop éloignées des réseaux électriques –un mouvement en cours depuis 20 ans mais encore trop lent- que pour la production de grandes centrales solaires à concentration comme celle qui vient d’entrer en fonction à Ouarzazate au Maroc. Les productions autonomes de chaleur, de froid, de désinfection, de stérilisation, de pompage des eaux souterraines, de communications sont également visées. Et la liste n’oublie pas le dessalement de l’eau de mer

Lire l’article complet : Sciences et Avenir

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