European Union flag

Description

Le dessalement est le processus d'élimination du sel de la mer ou de l'eau saumâtre pour le rendre utilisable à diverses fins, y compris la consommation d'alcool. Elle peut donc contribuer à l’adaptation au changement climatique dans toutes les circonstances dans lesquelles la pénurie d’eau se produit gravement et peut être exacerbée à l’avenir, également en raison du changement climatique. Cependant, le dessalement est un processus à forte intensité énergétique; pour éviter une mauvaise adaptation, il est essentiel que le dessalement soit effectué à l’aide d’énergies renouvelables. En outre, le dessalement produit un sous-produit, la saumure (une solution saline concentrée) qui doit être éliminée correctement pour éviter les effets néfastes sur le milieu marin. Le dessalement ne devrait donc être appliqué que si d’autres options plus durables sur le plan environnemental (par exemple, les restrictions en matière d’eau et le rationnement de l’eau, la réutilisation de l’eau) ne sont pas disponibles ou ne peuvent pas être mises en œuvre. 

Les techniques de dessalement comprennent: 

  • technologies à entraînement électrique; L'osmose inverse est la technique la plus fréquemment utilisée. Il consiste à filtrer l'eau avec des membranes d'osmose qui séparent le sel de l'eau (SWRO). L'eau d'alimentation est forcée à travers la membrane enroulée sous haute pression. D'autres technologies électriques incluent la compression mécanique de vapeur (MVC) et la dialyse électrique (EDR). 
  • Technologies à entraînement thermique; le processus de dessalement thermique utilise de l'énergie pour évaporer l'eau et ensuite la condenser à nouveau. Les technologies à entraînement thermique comprennent: distillation flash multi-étapes (MSF), distillation multi-effets (MED), compression thermique par vapeur (TVC) et distillation par membrane (MD).  

Il existe actuellement environ 16 000 usines de dessalement dans le monde, avec une capacité d'exploitation mondiale totale d'environ 95,37 millions de m3/jour et une production de saumure de 141,5 millions de m3/jour. Actuellement, le dessalement est largement utilisé au Moyen-Orient et en Afrique du Nord (70% de la capacité mondiale), aux États-Unis, de plus en plus en Asie, et seulement dans une mesure limitée en Europe (environ 10% de la capacité mondiale). Plusieurs pays du sud de l’UE utilisent toutefois le dessalement pour aider à couvrir les besoins en eau douce (Jones et al., 2019). 

Dans l'UE, une petite fraction de l'eau douce est obtenue par dessalement de l'eau de mer. Les installations de l’UE peuvent fournir jusqu’à 2,89 milliards de m3 d’eau dessalée par an (capacité active). 71% de l'eau produite est utilisée pour l'approvisionnement public en eau (2 milliards de m3, 4,2% de l'eau totale utilisée dans l'approvisionnement public). 17% de l'eau dessalée produite dans l'UE est utilisée pour des applications industrielles, 4% dans des centrales électriques et 8% pour l'irrigation. Les usines de dessalement de l’UE sont principalement situées dans les pays méditerranéens, où elles seront principalement nécessaires à l’avenir: environ 1 200 usines fournissent une capacité de 2,37 milliards de m3 (82 % de la capacité totale de dessalement de l’UE) (Magagna et al., 2019). 

Détails de l'adaptation

Catégories du GIEC
Structurel et physique: options technologiques
Participation des parties prenantes

Selon la législation de l'UE, en l'absence d'EIE obligatoire, il n'y a pas de processus formel de consultation pour la construction d'une usine de dessalement. Au niveau des pays, la participation des parties prenantes aux projets de dessalement peut être requise par la législation nationale spécifique en place ou activée au moyen de processus informels, par exemple pour déterminer conjointement le meilleur emplacement d’une usine.

Facteurs de réussite et facteurs limitants

Le dessalement reste la méthode de traitement de l'eau la plus énergivore et, pour éviter une mauvaise adaptation, il doit être combiné à l'utilisation de sources d'énergie renouvelables et à une utilisation plus efficace de l'énergie. 

Les besoins en électricité varient en fonction de la technologie de dessalement, de la salinité de la source d'eau et du niveau de pureté souhaité de l'eau dessalée à la fin du traitement. En général, les technologies de dessalement membranaire telles que l'osmose inverse (RO) ont des besoins énergétiques plus faibles que les technologies thermiques telles que le flash multi-étages (MSF). Les systèmes MSF nécessitent environ 83 à 84 kWh/m 3 d’énergie, tandis que les systèmes RO à grande échelle nécessitent 3 à 5 kWh/m 3 pour l’eau salée et 0,5 à 2,6 kWh/m 3 pour l’eau saumâtre (Olsson, 2012 dans Magagna et al., 2019). En conséquence, les coûts d'exploitation sont élevés. L’Agence internationale de l’énergie a estimé qu’au niveau mondial, la consommation d’énergie du dessalement devrait être multipliée par huit d’ici à 2040, en raison de l’augmentation de la demande d’eau douce (Agence internationale de l’énergie, 2016). 

La recherche se concentre sur l'augmentation de l'efficacité énergétique du processus de dessalement et sur l'augmentation de l'utilisation d'énergie propre. Les pratiques combinant le dessalement avec les énergies renouvelables comprennent: 

  • Combinaison de dessalement et de production d'énergie thermique, où la chaleur résiduelle de la centrale est utilisée comme source de chaleur pour le processus de dessalement. 
  • Dessalement à énergie solaire; cette option est particulièrement adaptée aux régions plus sèches et plus ensoleillées, telles que le Moyen-Orient, l’Afrique du Nord et l’Europe méditerranéenne. En juillet 1988, le premier système de distillation solaire à effets multiples a été mis en place à la Plataforma Solar de Almería, un centre de recherche solaire situé dans le sud-est de l'Espagne (García-Rodríguez et Gómez-Camacho, 2001). 
  • Dessalement à l'énergie éolienne; par exemple sur l’île grecque de Milos, où une unité de dessalement éolienne est opérationnelle depuis 2007. L'unité a une capacité de 3000 m 3/ jour. 
  • Installations de dessalement alimentées par de l'énergie produite par la mer; un système de dessalement par vagues est par exemple prévu au Cap-Vert, au large de la côte ouest de l'Afrique. Le promoteur affirme que l'usine dite Wave20 produira de l'eau potable à un tiers du prix des systèmes conventionnels. 
  • Installations de dessalement utilisant l'énergie géothermique; Cette source d'énergie peut produire de l'électricité et de la chaleur, ce qui la rend adaptée à la fois au dessalement thermique et à l'osmose inverse. Un projet sur l'île de Milos (Grèce) a prouvé la viabilité de l'énergie géothermique pour le dessalement, produisant 1 920 m 3/ jour d'eau douce pour la communauté locale à très faible coût. 

Les rejets de saumure peuvent avoir un impact négatif sur les écosystèmes marins locaux car ils augmentent les niveaux de salinité dans l'eau de mer. La saumure produite par le processus de dessalement contient des produits chimiques utilisés pendant la phase de prétraitement. Comme la saumure est plus lourde que l'eau de mer normale, elle s'accumule sur le fond marin, menaçant les espèces sensibles au niveau de salinité. (AEE, 2012). La recherche étudie la meilleure façon de résoudre ou de minimiser les problèmes environnementaux causés par le rejet et la gestion de la saumure. Par exemple, le projet LIFE ZELDA a démontré la faisabilité technique et économique de stratégies de gestion de la saumure basées sur l'utilisation de la métathèse par électrodialyse (EDM) et de processus de récupération de composés précieux dans le but final d'atteindre un processus de zéro rejet liquide (ZLD). La saumure peut également être transformée en produits chimiques qui peuvent être réutilisés dans le processus de dessalement lui-même (Kumar et al., 2019). 

Coûts et avantages

Les principaux facteurs de coûts sont la technologie utilisée, le coût de l’énergie, la taille et la configuration des installations, la qualité de l’eau d’alimentation et de l’eau dessalée, ainsi que les exigences en matière de conformité environnementale. La plupart de ces facteurs sont propres au site. Les coûts de transport et de distribution de l'eau sont également importants, et il existe des avantages en termes de coûts pour les usines situées près de la côte et sur des terres basses (en raison de la baisse des besoins énergétiques pour le transport à la hausse; un ascenseur vertical de 100 mètres est à peu près aussi coûteux qu'un transport horizontal de 100 kilomètres). 

Dans l'ensemble, les technologies de dessalement thermique, en particulier les usines MSF, sont plus exigeantes en capital que SWRO. Cependant, les coûts de maintenance et d'exploitation des usines SWRO pour chaque unité de production sont deux fois plus élevés que ceux des usines MSF et trois fois plus élevés que ceux des usines MED. Pour les deux technologies, mais en particulier pour les centrales thermiques, l'énergie est de loin le plus gros poste de coût récurrent. La qualité de l’eau de source (telle que la salinité, la température et les éléments de biosalissure) affecte les coûts, les performances et la durabilité, mais aussi la qualité de l’eau qui peut être obtenue grâce au processus de dessalement. 

Délai de mise en œuvre

Le délai de mise en œuvre des usines de dessalement varie généralement entre 3 et 6 ans, toutes phases comprises, de la planification à l’exploitation. 

Durée de vie

La durée de vie est variable et dépend de la technologie utilisée; par exemple, les grues m doivent être remplacées tous les deux ou trois ans.

Informations de référence

Sites Web :
Références:

Magagna D., et al., (2019). L’eau – Le lien entre l’énergie et l’eau en Europe. Office des publications de l'Union européenne, Luxembourg 

Agence internationale de l’énergie, (2016). Lien entre l’énergie hydrique et l’énergie . OCDE/AIE 

Banque mondiale, (2019). Le rôle du dessalement dans un monde de plus en plus pauvre en eau. Banque mondiale, Washington, DC 

Jones E., (2019). État du dessalement et de la production de saumure: une perspective globale. Science de l'environnement total, 657, pp. 1343-1356 

EEE, (2012). Vers une utilisation efficace des ressources en eau en Europe. Rapport de l'AEE n° 1/2012 

Publié dans Climat-ADAPT: Nov 22, 2022

Language preference detected

Do you want to see the page translated into ?

Exclusion of liability
This translation is generated by eTranslation, a machine translation tool provided by the European Commission.