Innovations en matière de gestion des saumures : comment OceanWell résout le problème des saumures

Pour les communautés côtières confrontées à la sécheresse, le dessalement promet une source d'eau douce fiable, mais pose un défi environnemental difficile à relever : la saumure. La saumure issue du dessalement est le résidu salé concentré qui reste après la récupération de l'eau douce. Si les déchets issus du dessalement sont rejetés sans une planification minutieuse, ils peuvent endommager les écosystèmes côtiers, modifier l'équilibre salin près des fonds marins et créer un stress écologique pour les organismes marins. Des stratégies réfléchies de gestion de la saumure sont nécessaires pour que le dessalement soit sans danger pour les océans, en particulier à grande échelle, où il est nécessaire pour remplacer les réserves d'eau perdues en raison du réchauffement climatique. Les innovations récentes dans ce domaine progressent rapidement et OceanWell s'impose comme un leader dans la conception de solutions qui neutralisent la saumure et préviennent les impacts sur la vie marine et les océans.

Comprendre pourquoi la saumure est nocive et pourquoi sa gestion est importante Le sous-produit du dessalement peut être beaucoup plus salé que l'eau de mer naturelle et, lorsqu'il est mal géré, il peut s'accumuler dans des poches stagnantes près du fond océanique, perturbant les processus biologiques et réduisant la disponibilité en oxygène. Les effets ne sont pas seulement écologiques. La gestion de la saumure issue du dessalement est une exigence opérationnelle coûteuse et permanente pour les usines de traitement de l'eau. Les chercheurs ont exploré différentes options, telles que le rejet zéro, la récupération des minéraux, les diffuseurs avancés et les systèmes d'évacuation en eaux profondes, mais beaucoup d'entre elles nécessitent une consommation d'énergie élevée ou s'avèrent peu pratiques à grande échelle et augmentent généralement le coût de l'eau douce produite. C'est pourquoi il est important de repenser la manière dont la saumure est produite et l'endroit où elle est rejetée.

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Comment OceanWell transforme la gestion des saumures grâce à l'osmose inverse en eaux profondes

OceanWell aborde la gestion de la saumure différemment en déplaçant le dessalement en mer et en tirant parti de la pression hydrostatique naturelle en profondeur. La technologie consiste à placer des unités de dessalement modulaires en profondeur dans l'océan, où la pression naturelle entraîne l'osmose inverse. Cela élimine l'énergie nécessaire pour séparer l'eau douce de l'eau de mer. L'impératif économique consistant à extraire le maximum d'eau douce du processus, dans la mesure où les membranes peuvent le supporter, disparaît. Ce simple changement donne à OceanWell la liberté de conception nécessaire pour récolter un petit pourcentage d'eau à partir de l'eau de mer qui passe à travers les membranes, ce qui signifie que l'eau de mer restante (la « saumure ») est beaucoup moins salée que la saumure de dessalement classique et se diffuse naturellement à la salinité ambiante à quelques mètres du point de rejet. Au lieu de rejeter la saumure directement dans les environnements côtiers fragiles, la conception la libère dans les courants océaniques plus profonds où le mélange naturel peut la diluer plus efficacement. L'eau douce remonte vers le rivage par une canalisation, tandis que le rejet se fait bien au-dessus du fond marin, où il se dissipe naturellement sans augmenter la salinité de la zone environnante au fil du temps ni être réabsorbé par le système. OceanWell intègre également des conceptions d'admission et de rejet destinées à réduire les risques pour la vie marine et à prévenir les pics de salinité. L'objectif est simple mais important : produire de l'eau propre tout en permettant aux sels de se mélanger à nouveau à l'océan sans former de panaches denses et nocifs.

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Comparaison de ce système avec les méthodes conventionnelles de gestion de la saumure

Les usines de dessalement traditionnelles gèrent la saumure en la mélangeant à des eaux usées non salines, à l'aide de diffuseurs, de longues canalisations ou de systèmes d'évaporation à forte consommation d'énergie. Le rejet zéro de liquides élimine presque totalement les déchets, mais cette solution est coûteuse et gourmande en énergie, et l'extraction des minéraux reste limitée par les faibles concentrations d'éléments précieux. L'approche en eaux profondes d'OceanWell réduit les infrastructures terrestres, évite les équipements lourds de traitement de la saumure et place la saumure là où se produit la dispersion naturelle. Cette approche offre un nouveau modèle de gestion de la saumure axé sur la prévention et l'intégration plutôt que sur la diffusion forcée a posteriori, avec sa consommation d'énergie et ses impacts importants.

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Considérations environnementales qui méritent une attention à long terme

Il n'existe aucune solution sans compromis. Les modules de dessalement sous-marins réduisent les impacts côtiers, mais leur maintenance en eaux profondes et leurs effets potentiels sur des écosystèmes inconnus doivent être surveillés. Une évaluation environnementale, des données de performance sur la durée et des rapports transparents sont essentiels pour une gestion responsable de la saumure. OceanWell et d'autres acteurs travaillant dans le domaine de l'osmose inverse sous-marine devront démontrer comment les écosystèmes réagissent non seulement au cours de la première année, mais aussi au fil des décennies. Afin d'éviter tout impact local de la saumure, des programmes de surveillance suivront l'évolution de la salinité et de la biodiversité autour des points de rejet.

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Pourquoi OceanWell rejette la saumure vers le haut et à quelle vitesse elle se dissipe

Au lieu de laisser les concentrations d'eau plus salée se déposer au fond de l'océan, où elles pourraient créer des bassins salins stagnants, OceanWell libère le sous-produit vers le haut dans la colonne d'eau. C'est intentionnel. Les courants à mi-hauteur de la colonne créent un mélange plus rapide que l'eau stagnante au fond, et le panache salin se dilue dans l'eau de mer environnante dans un court laps de temps. Comme la saumure n'est que légèrement concentrée au départ, les différences de salinité s'équilibrent très rapidement. Le rejet vers le haut est une forme de dilution naturelle qui fonctionne avec les densités de l'eau et la circulation océanique plutôt que contre elles.

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L'économie de la pression et son importance

La consommation d'énergie est généralement la partie la plus coûteuse du processus de dessalement. Les systèmes traditionnels doivent brûler de l'énergie pour pressuriser l'eau de mer avant même que la filtration ne commence. OceanWell évite une grande partie de ce coût énergétique, car les profondeurs océaniques fournissent gratuitement la pression nécessaire. Lorsque la pression est déjà présente, les coûts d'exploitation diminuent, de nombreux aspects de la maintenance sont simplifiés et les aspects économiques évoluent en faveur de la durabilité. Une consommation d'énergie moindre signifie que chaque gallon d'eau douce coûte moins cher à produire, et des taux de récupération plus faibles signifient que l'effluent sort du système avec une salinité beaucoup plus proche de celle de l'océan que les usines terrestres ne peuvent se permettre d'atteindre. En termes économiques, la réduction des besoins en pression diminue à la fois le coût de la collecte de l'eau douce et le coût de la gestion de la saumure elle-même.

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Conclusion

La gestion de la saumure est l'un des défis les plus importants auxquels est confronté le dessalement moderne. OceanWell montre que la saumure ne doit pas nécessairement représenter un coût élevé. En utilisant la pression des profondeurs océaniques pour alimenter la séparation et disperser les sels à faible toxicité dans les courants naturels, cette approche réduit à la fois les risques environnementaux et la demande énergétique. Notre objectif ultime étant un monde où l'eau douce est abondante et les océans sains, une gestion réfléchie de la saumure est l'une des clés pour définir comment y parvenir.

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Sources et lectures complémentaires

Site principal d'OceanWell, déclaration sur l'approche LifeSafe en matière d'admission et de sous-marin. https://www.oceanwellwater.com/oceanwellwater.com

Article d'OceanWell sur l'osmose inverse sous-marine par rapport au dessalement traditionnel. https://www.oceanwellwater.com/news/subsea-reverse-osmosis-vs-traditional-desalination. oceanwellwater.com

Article général sur les projets pilotes de dessalement sous-marin et leurs avantages énergétiques. Couverture par le Wall Street Journal. https://www.wsj.com/tech/clean-water-deep-sea-desalination-technology-731a1577 (Les usines de dessalement sous-marines pourraient être la solution pour les régions arides). The Wall Street Journal

Le magazine SmartWater rend compte d'un projet américain de dessalement sous-marin au large de Malibu et des spécificités d'OceanWell. https://smartwatermagazine.com/news/smart-water-magazine/first-us-subsea-desalination-project-moves-forward-malibu-coast. Smart Water Magazine

Revue scientifique récente des stratégies d'élimination et de gestion des saumures rejetées. Revue MDPI Buildings. https://www.mdpi.com/2075-5309/15/13/2317