FICHE D'INFORMATION SUR LE DESSALEMENT
Plusieurs fois, lors des présentations, les étudiants demandent pourquoi nous ne pouvons pas simplement dessaler l'eau de l'océan. Après tout, chaque fois que vous regardez le globe, vous pouvez voir qu'il y a beaucoup de bleu ! Pourquoi nous demande-t-on de conserver l'eau alors que l'eau recouvre environ 71 % de la surface de la Terre ?
Seulement 3% de l'eau de la Terre est eau douce, et la majorité de celle-ci n'est pas disponible - elle est soit enfermée dans les glaciers, dans les calottes polaires, dans l'atmosphère ou dans le sol, soit elle est fortement polluée ou se trouve trop loin sous la surface de la Terre à extraire à un coût abordable. 97% de l'eau de la Terre se trouve dans les océans. Si nous pouvions utiliser l'eau de mer pour boire, nous n'aurions pas de pénurie d'eau, n'est-ce pas ? Pourquoi ne pouvons-nous pas boire l'eau de mer ? Il existe des processus de dessalement, alors pourquoi ne pouvons-nous pas simplement dessaler l'eau de l'océan si nous ne pouvons pas la boire ?
Le sodium est un minéral et c'est l'un des éléments chimiques que l'on trouve dans le sel. Nos corps ont besoin d'une certaine quantité de sodium pour fonctionner. Cependant, trop de sodium peut être nocif. Les gens ne peuvent pas boire de l'eau salée, mais l'eau salée peut être transformée en eau douce par un processus appelé dessalement.
Qu'est-ce que l'eau salée ?
Des quantités/concentrations importantes de sels dissous se trouvent dans l'eau salée. La concentration est la quantité (en poids) de sel dans l'eau, exprimée en « parties par million » ou « ppm ». Si l'eau a une concentration de 10 000 ppm de sels dissous, alors 1 % du poids de l'eau provient de sels dissous.
Que se passe-t-il si vous buvez de l'eau salée ?
Boire de l'eau salée peut affecter votre corps de différentes manières. L'ingestion de grandes quantités de sel cause à vos cellules de perdre de l’eau par osmose et, par conséquent, de rétrécir. L'hypernatrémie est une augmentation de la concentration de sodium dans le sang. Une hypernatrémie sévère peut entraîner de la confusion, des contractions musculaires, des convulsions, le coma et la mort. L'hypernatrémie aiguë peut causer des lésions cérébrales, et ces lésions cérébrales peuvent être permanentes si la condition n'est pas traitée correctement. Une consommation élevée de sodium peut augmenter la tension artérielle et, à son tour, cela peut endommager vos reins et augmenter votre risque de maladie cardiovasculaire.
Le sodium peut être bénéfique pour aider à réduire l'inflammation, faciliter la digestion et favoriser la santé des os, mais la majorité des gens consomment déjà beaucoup de sodium dans les aliments qu'ils consomment. Par conséquent, boire de l'eau salée n'est pas nécessaire et pourrait être nocif. La concentration de sel dans l'océan est quatre fois plus élevée que la concentration de sel dans le corps humain. Les reins humains ne peuvent produire que de l'urine moins salée que l'eau de mer. Par conséquent, pour se débarrasser de l'excès de sel absorbé en buvant de l'eau de mer, la personne devrait uriner plus d'eau qu'elle n'en a bu. Finalement, la personne mourrait de déshydratation. Trop de sodium peut provoquer une faiblesse musculaire, une agitation, une soif extrême et une irritabilité.
Qu'est-ce que le dessalement ?
Le dessalement fonctionne en séparant les molécules de sel des molécules d'eau. Le dessalement est tout processus qui élimine l'excès de sels et d'autres minéraux de l'eau de mer, de l'eau saumâtre, des eaux usées municipales et même des eaux souterraines à forte teneur en minéraux.
Types de processus de dessalement
Différents processus de dessalement sont utilisés, tels que l'osmose inverse et la distillation. Il existe différents types de distillation tels que la distillation solaire, l'évaporation naturelle, le dessalement par systèmes d’évaporation sous vide, la distillation flash en plusieurs étapes, la distillation à multiples effets, la distillation par compression de vapeur, le dessalement par ondes et la distillation à membrane. De tous les processus possibles, le processus de dessalement le plus courant est l'osmose inverse.
Osmose inverse
L'eau salée est poussée à travers une membrane filtrante pour produire de l'eau douce. Ce processus de traitement de l'eau utilise un gradient de pression pour déplacer l'alimentation en eau salée à haute pression à travers une membrane qui filtre le chlore, le sel et la saleté. Le dessalement par osmose inverse (OI) utilise le principe de l'osmose pour éliminer le sel et les autres impuretés, en transférant l'eau à travers une série de membranes semi-perméables.
L'osmose est un processus simple et naturel qui se produit tout autour de nous et à l'intérieur de nous. En fait, c'est l'un des processus les plus vitaux pour notre survie ! Il aide à réguler la vie de nos cellules et nous aide à maintenir l'équilibre hydrique de notre corps. L'OI est un processus synthétique dans lequel un seul liquide est forcé à travers une membrane pour séparer les particules plus lourdes des particules plus légères. Lorsque l'eau salée est forcée à travers une membrane semi-perméable, les particules de sel les plus lourdes restent d'un côté et les molécules d'eau plus légères traversent la membrane de l'autre côté. Vous pouvez acheter votre propre système d'OI dans une quincaillerie locale et certaines usines de traitement de l'eau utilisent des systèmes d'OI et d'autres procédés pour produire de l'eau potable traitée. L'inconvénient du dessalement par OI est qu'il faut environ trois gallons d'eau salée pour produire un gallon d'eau potable traitée.
Distillation solaire
La puissance du soleil permet une distillation naturelle. Il se produit naturellement dans le cycle de l'eau, lorsque la chaleur du soleil provoque l'évaporation de l'eau des océans et des lacs avant qu'elle ne se condense en nuages. Les sels sont laissés derrière et la pluie naturelle est de l'eau douce.
Dessalement par systèmes d’évaporation sous vide
L'eau est vaporisée à une température plus basse lorsqu'elle est soumise à une pression du vide. Les besoins en énergie thermique pour le dessalement par distillation peuvent être réduits en réduisant la température d'ébullition.
Distillation flash en plusieurs étapes (MSF)
MSF utilise la chaleur pour convertir l'eau salée en eau douce. Les sections des systèmes MSF sont appelées étages, et une usine MSF normale peut comprendre de quatre à 40 étages, chaque étage consécutif fonctionnant à une température et une pression inférieures à la précédente. Cela permet au point d'ébullition de l'eau de diminuer à mesure qu'elle devient de plus en plus concentrée à la sortie des étages. Cela permet à la solution d'être portée à ébullition plusieurs fois sans fournir de chaleur supplémentaire. A chaque étape, de la vapeur d'eau se forme et est collectée. La vapeur d'eau est de l'eau douce et le concentré salé qui reste est appelé saumure. Dans la distillation flash en plusieurs étapes, les produits chimiques ou les agents adoucisseurs d'eau ne sont généralement pas ajoutés. MSF est largement utilisé dans la région du Moyen-Orient/Golfe et représente 34 % du dessalement des eaux océaniques dans le monde.
Distillation à multiples effets (MED)
Une unité MED est un évaporateur dans lequel l'eau de l'océan est évaporée en une à 14 étapes d'évaporation à basse température (moins de 70° Celsius) pour produire de l'eau propre et distillée. Une pompe à vide est utilisée pour réduire la pression du premier étage afin d'évaporer l'eau chaude. La vapeur de l'eau est condensée sur la surface du refroidisseur puis collectée. La principale différence entre le procédé MSF et le procédé MED est le sens d'écoulement dans le système. Dans le procédé MSF, la vapeur chaude et l'eau de mer s'écoulent dans des directions opposées alors que, dans le procédé MED, elles s'écoulent dans le même sens.
Distillation par compression de vapeur
Les systèmes de compression de vapeur utilisent la chaleur fournie par la compression de la vapeur plutôt que par l'apport direct de chaleur d'une chaudière. Lorsque la vapeur est rapidement comprimée, sa température augmente. Une partie de la vapeur comprimée et chauffée est recyclée à travers une série de tubes traversant une chambre à pression réduite dans laquelle se produit l'évaporation de l'eau salée. Ce procédé utilise l'électricité comme principale source d'énergie.
Dessalement alimenté par les vagues
Plusieurs convertisseurs d'énergie des vagues (WEC) pressurisent l'eau de mer, qui est ensuite acheminée à terre pour entraîner directement un système de dessalement de l'eau de mer par OI. (Fondamentalement, les convertisseurs d'énergie des vagues sont des séries de palettes qui sont déplacées vers l'avant et vers l'arrière par les vagues et cela se traduit par de l'énergie.)
Alors, pourquoi ne pouvons-nous pas dessaler l'eau de l'océan
C'est possible, le dessalement fournit environ 1% de l'eau potable mondiale et ce pourcentage augmente chaque année. Cependant, le coût de l'énergie pour dessaler l'eau augmenterait considérablement le prix de l'eau et, par conséquent, le coût de la nourriture. L'eau coûterait environ 100 fois ce qu'elle coûte aujourd'hui ! De plus, l'énergie qu'il nécessite entraînerait une grande quantité d'émissions de gaz à effet de serre.
Vous pourriez penser que les déchets de dessalement seraient très utiles puisque les gens achètent du sel de mer. Cependant, la plupart des processus de dessalement ne produisent pas de sel de mer - ils produisent une saumure très difficile à traiter. Si la saumure est rejetée dans l'océan, elle peut nuire à l'écosystème et entraver le travail de l'usine de dessalement.
Conclusion
Il est beaucoup plus facile de conserver l'eau et de protéger l'eau de source que de construire des usines de dessalement coûteuses et de payer l'énergie nécessaire pour dessaler l'eau. La « solution » du dessalement de l'eau serait aussi bien pire pour notre planète !
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