Dessalement
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Introduction

Le dessalement de l'eau (également appelé dessalage ou désalinisation) est un processus qui permet d'obtenir de l'eau douce, (potable ou, plus rarement en raison du coût, utilisable pour l'irrigation), à partir d'une eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) saumâtre ou salée (eau de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), notamment). En dépit du nom, il s'agit rarement de retirer le sel de l'eau, mais plutôt, à l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x...), d'extraire de l'eau douce.

Très généralement, il est plus simple et plus économique de rechercher des sources d'eau douce à traiter (eaux de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu...), telles que lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il suffit que la profondeur, la superficie, ou le volume soit suffisant pour provoquer une stratification,...) et rivière (En hydrographie, une rivière est un cours d'eau qui s'écoule sous l'effet de la gravité et qui se jette dans une autre rivière ou dans un fleuve, contrairement au fleuve qui se jette, lui, selon cette...), ou eau souterraine), que de dessaler l'eau de mer (L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.). Cependant, dans de nombreuses régions du monde (Le mot monde peut désigner :), les sources d'eau douces sont inexistantes ou deviennent insuffisantes au regard de la croissance démographique ou de la production industrielle.

D'autre part, il est souvent rentable de combiner la production d'eau douce avec une autre activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) (notamment la production d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.), car la vapeur () disponible à la sortie des turbines, et perdue dans une usine classique, est réutilisable dans une station de dessalement (Le dessalement de l'eau (également appelé dessalage ou désalinisation) est un processus qui permet d'obtenir de l'eau douce, (potable ou, plus...) dite thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant...) ou fonctionnant sur le principe de l'évaporation).

L'eau de mer est salée à peu près à 35g/L en général. Dans des régions comme le Golfe Persique (Le Golfe Persique (Persan : ???? ????, khalij-e fârs) est une mer épicontinentale de l’océan Indien. Il sépare la péninsule Arabique de l’Iran (Perse), et...), la salinité atteint 42g/L. Pour séparer le sel, il faut, d'un point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) purement théorique et sans perte d'énergie (dessalement isentropique), environ 563 Wh/m³.

Les systèmes de dessalement se caractérisent par leur rendement et le taux de sel résiduel.

Différents systèmes de dessalement

Les systèmes les plus utilisés sont :

  • Osmose (L’osmose désigne le phénomène de diffusion de molécules de solvant (l'eau de façon générale) à travers une membrane semi-perméable qui sépare deux liquides de concentrations en soluté différentes. Le passage de...) inverse : cette technique « membranaire » repose sur une ultrafiltration sous pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) au travers de membranes dont les pores sont des 'trous' si petits que même les sels sont retenus. Cette technique, en plein essor (coût énergétique moyen (≈ 4-5 kWh/m³)) est un système éprouvé ayant montré sa fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.).
  • Distillation (La distillation est un procédé de séparation de substances, mélangées sous forme liquide. Elle consiste à porter le mélange à ébullition et à recueillir une fraction légère appelée distillat, et une fraction lourde...) multi-effets. Ce système fournit une eau très pure; coût énergétique élevé (≈ 15 kWh/m³).
  • Flash multi-étages, ou système flash : il est utilisé dans les pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la...) du Golfe (Un golfe (italien golfo, grec kolpos, pli) est une partie de mer avancée dans les terres, en général selon une large courbure.), fournissant une eau dont le taux de sel résiduel est non négligeable; coût énergétique élevé (≈ 10 kWh/m³).
  • Compression de vapeur : il fournit une eau pure; coût énergétique moyen (≈ 5 kWh/m³).
  • Distillation par dépression : ce système basé sur le fait que la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...) d'évaporation (L'évaporation est un passage progressif de l'état liquide à l'état gazeux. Elle est différente de l'ébullition qui est une transition rapide. C'est un changement d'état appelé vaporisation.) dépend de la pression fournit une eau très pure; coût énergétique faible (≈ 2 à 3 kWh/m³). Il est utilisé pour de petites unités.
  • Distillation par four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets....) solaire: le four solaire concentre en une zone restreinte les rayons calorifiques, grâce à un miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une couche métallique...) parabolique, pour porter à haute température l’élément qui contient l’eau destinée à être évaporée.
  • Électrolyse (Dans l'industrie chimique, l'électrolyse est une méthode de séparation d'éléments ou de composés chimiques liés utilisant l'électricité.) (Électrodialyse?) : on applique un courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau...) qui fait migrer les ions vers les électrodes. Système très rentable pour les faibles concentrations, l'énergie à mettre en jeu dépend de la concentration en sel.

Dans tous les cas, Le dessalement produit une saumure (La saumure est de l’eau dans laquelle du sel est présent en très grande concentration.) dont il faut se débarrasser, ce qui n'est pas un problème en bord de mer là où le courant est important, mais peut l'être à l'intérieur des terres, et dans certains écosystèmes comme les lagons, baies, lagunes, mangroves...

  • Unités mobiles de dessalinisation : La ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour l'ONU) étendue et fortement peuplée (dont les...) de Yokohama a présenté en juin 2009 un camion (Le camion est un véhicule routier de plus de 3,5 tonnes, destiné à transporter des marchandises. Le camion se distingue du véhicule léger sur le plan technique (charge à...) équipé d'un dispositif à membrane à osmose inverse (L’osmose inverse est un système de purification de l'eau contenant des matières en solution par un système de filtrage très fin qui ne laisse...) , capable de dessaler de l'eau de mer ou de potabiliser de l'eau douce issue d'une rivière ou d'un lac. L'eau douce est épurée 15 fois plus vite qu'avec l'ozone (L’ozone (ou trioxygène) est un composé chimique comportant 3 atomes d’oxygène (O3). Sa structure est une résonance entre trois...), par des microbes (les mêmes que ceux qui produisent le nattô ; haricots fermentés très appréciés au Japon). Un traitement au chlore (Le chlore est un élément chimique de la famille des halogènes, de symbole Cl, et de numéro atomique 17.) et à l'ozone conclut le processus. L'énergie nécessaire au dessalement est entièrement fournie par une petite éolienne (Une éolienne est un dispositif qui utilise la force motrice du vent. Cette force peut être utilisée mécaniquement (dans le cas d'une éolienne de pompage), ou produire...) et des panneaux solaires qui alimentent aussi des batteries permettant une autonomie de 24 heures (L'heure est une unité de mesure  :). 3 litres d'eau de mer fournissent un litre (Le litre (du grec λίτρα lítra, ancienne mesure de capacité – une livre de douze onces – égale au seizième du boisseau soit 0,813 litre) est...) potable. Le camion peut fournir de l'eau à 3 500 personnes par jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...). La saumure peut être utilisée pour la thalassothérapie ou des usages alimentaires
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