Quand nous boirons tous l’eau de mer

Partout on manque d’eau. Et les ressources disponibles sont limitées. Une idée fait donc son chemin : dessaler l’eau de mer pour éviter les pénuries. La méthode est toutefois contestée, car elle n’est pas exempte de risques pour l’environnement.

La Terre comprend d’énormes quantités d’eau. Malheureusement, plus de 97 % de cette eau est trop salée pour la consommation humaine et seule une infime fraction du reste est aisément accessible. Selon les Nations unies, plus de 1 milliard de personnes vivent dans des régions où l’eau est rare, et ce chiffre pourrait passer à 1,8 milliard d’ici à 2025. Une manière de faire face à ce grave problème est peut-être le dessalement, une méthode éprouvée qui consiste à retirer les sels dissous dans l’eau de mer et l’eau saumâtre pour produire de l’eau potable. Le processus a le défaut d’être cher mais présente un intérêt évident. Les océans constituent une réserve d’eau pratiquement inépuisable et insensible à la sécheresse.
Selon les derniers chiffres de l’Association internationale du dessalement, il existe actuellement 13 080 usines de dessalement en activité dans le monde. Prises dans leur ensemble, elles ont la capacité de produire 55,6 millions de mètres cubes d’eau potable par jour, à peine 0,5 % de la consommation mondiale. La moitié de ces usines se situe au Moyen-Orient. Comme le dessalement requiert de grandes quantités d’énergie et coûte parfois davantage que le traitement des eaux fluviales ou souterraines, il était jadis essentiellement limité aux riches pays pétroliers, où l’énergie est bon marché et l’eau rare.

Les usines de dessalement prolifèrent dans le monde

Les choses sont cependant en train de changer. Rien qu’en Californie, on envisage de construire quelque 200 usines de dessalement d’eau de mer, dont un site d’un coût de 300 millions de dollars près de San Diego. Plusieurs villes australiennes projettent de construire ou sont en train de construire d’immenses usines de dessalement – la plus grande, située près de Melbourne, devrait coûter dans les 2,9 milliards de dollars américains. Selon les projections de Global Water Intelligence, un cabinet de consultants, la capacité mondiale de dessalement aura pratiquement doublé d’ici à 2015.

Certaines organisations écologistes s’inquiètent de l’énergie que ces usines consommeront et des gaz à effet de serre qu’elles rejetteront. Mais désormais nombre de nouvelles installations respectent des normes environnemen­tales strictes. Une usine récemment construite à Perth, en Australie, fonctionne à partir de l’énergie renouvelable produite par un parc d’éoliennes voisin. De plus, son système de captation d’eau de mer et celui de traitement des eaux usées minimisent son impact sur la faune marine. Pour Jason Antenucci, le directeur adjoint du Centre de recherche sur l’eau de l’université d’Australie-Occidentale à Perth, ce site “est désormais un modèle pour les autres usines d’Australie”.

C’est l’industrie sucrière qui a apporté des progrès importants dans le secteur. Pour produire du sucre cristallisé, il fallait chauffer le jus de canne et faire évaporer l’eau qu’il contenait, ce qui nécessitait de grandes quantités d’énergie. Vers 1850, un ingénieur américain nommé Norbert Rillieux obtint plusieurs brevets pour une méthode de raffinage plus efficace, qui permettait parfois de réduire de 80 % la consommation d’énergie. Il fallut cependant une cinquantaine d’années pour que l’idée passe d’une industrie à l’autre.

Quelques usines de distillation à évaporateurs multiples furent cons­truites dans la première moitié du XXe siècle, mais le système présentait un défaut qui l’empêcha de se ré­pan­dre. Les surfaces d’échange de chaleur tendaient à s’entartrer, ce qui diminuait le rendement du transfert d’énergie. Un système de dessalement thermique appelé distillation à dé­tentes étagées permit de résoudre en partie le problème dans les années 1950. Les pays du Moyen-Orient adoptèrent rapidement cette technologie. Comme le système nécessite de la vapeur très chaude, les usines étaient souvent installées près de centrales électriques, qui génèrent une chaleur résiduelle. Pendant un temps, la cogénération eau-électricité domina l’industrie du dessalement.

La recherche s’accéléra dans les années 1950. Le gouvernement américain créa le Bureau de l’eau saline pour soutenir la recherche en matière de techniques de dessalement. Et les scientifiques de l’université de Floride et de l’université de Californie à Los Angeles (UCLA) se mirent à plancher sur des membranes perméables à l’eau mais qui retiennent les solutés et utilisent l’osmose [voir schéma]. Les premières tentatives ne rencontrèrent qu’un succès limité et ne produisirent que de très faibles quantités d’eau douce. Les choses changèrent en 1960 : Sidney Loeb et Srinivasa Sourirajan, de l’UCLA, fabriquèrent alors des membranes en acétate de cellulose, un polymère utilisé dans les pellicules photographiques qui permettait d’obtenir un flux très supérieur. L’arrivée de ces nouvelles membranes se traduisit en 1965 par la construction d’une petite usine de dessalement par osmose inverse pour traiter les eaux saumâtres de Coalinga, en Californie.

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