Une nouvelle technologie de dessalement testée en Californie pourrait réduire les coûts d'exploitation de l'eau de mer

LA Times
Ian James
Rédacteur en chef
Ian James est un journaliste qui se concentre sur l'eau et le changement climatique en Californie et dans l'Ouest. Avant de rejoindre le Los Angeles Times en 2021, il était journaliste spécialisé dans l'environnement à l'Arizona Republic et au Desert Sun. Auparavant, il a travaillé pour l'Associated Press en tant que correspondant dans les Caraïbes et chef de bureau au Venezuela.
  • Une nouvelle technologie de dessalement en eau profonde est actuellement testée en Californie du Sud. Les responsables de la gestion de l'eau espèrent qu'elle offrira un moyen économique et écologique de puiser de l'eau douce dans l'océan Pacifique.
  • Le PDG de l'entreprise qui a mis au point cette technologie parle d'un projet ambitieux visant à révolutionner la façon dont la Californie - et le monde - peut transformer l'eau de mer en eau potable.
  • Si le système s'avère viable, l'entreprise prévoit de construire ce qu'elle appelle une ferme aquatique ancrée au fond de l'océan à plusieurs kilomètres de la côte de Malibu.

Les Californiens pourraient boire de l'eau puisée dans l'océan Pacifique au large de Malibu dans plusieurs années, si la nouvelle technologie de dessalement d'une entreprise s'avère viable. OceanWell Co. prévoit d'ancrer environ deux douzaines de dispositifs de 40 pieds de long, appelés pods, au fond de la mer à plusieurs kilomètres au large et de les utiliser pour prélever de l'eau salée et pomper de l'eau douce purifiée jusqu'au rivage dans un pipeline. L'entreprise appelle ce concept une ferme aquatique et teste actuellement un prototype de sa nacelle dans un réservoir situé dans les contreforts des montagnes de Santa Monica. L'étude pilote, soutenue par le Las Virgenes Municipal Water District, est suivie de près par les responsables de plusieurs grandes agences de l'eau du sud de la Californie. Ils espèrent que si la nouvelle technologie s'avère rentable, elle pourrait fournir plus d'eau aux villes et aux banlieues qui sont vulnérables aux pénuries pendant les sécheresses, tout en évitant les inconvénients environnementaux des grandes usines de dessalement côtières.

"Elle peut potentiellement nous fournir, à nous Californiens, un approvisionnement en eau fiable qui ne crée pas de saumure toxique ayant un impact sur la vie marine, et dont les prises d'eau n'aspirent pas la vie de l'océan", a déclaré Mark Gold, directeur des solutions de pénurie d'eau pour le Natural Resources Defense Council (Conseil de défense des ressources naturelles). "Si cette technologie s'avère viable, évolutive et rentable, elle renforcera considérablement notre résilience climatique".

Deux hommes marchent sur un quai en direction d'un prototype de capsule de dessalement testé dans un réservoir.
Mark Golay d'OceanWell, à gauche, et Ian Prichard, directeur général adjoint du Calleguas Municipal Water District, marchent vers un prototype de la nacelle de dessalement testée dans le réservoir de Las Virgenes. (Allen J. Schaben / Los Angeles Times)

Lors d'une récente démonstration au réservoir de Las Virgenes, Tim Quinn, responsable de la stratégie de l'entreprise en matière de politique de l'eau, a observé la descente sous l'eau, à l'aide d'un câble, d'un prototype cylindrique de 3,5 mètres de long.

"Nous ne tirons de l'océan que de l'eau douce, et le sel reste en bas à de faibles concentrations, où il ne pose pas de problème environnemental", a déclaré M. Quinn.

Les tests effectués dans le réservoir de Las Virgenes aideront les ingénieurs de l'entreprise à vérifier le fonctionnement du système, qui filtre le plancton et le rejette dans l'eau. Lorsque la nacelle se trouvait à près de 15 mètres sous l'eau, Mark Golay, directeur des projets d'ingénierie de la société, a mis les pompes en marche et l'eau s'est écoulée d'un robinet. La prochaine étape, prévue dans le courant de l'année, consistera à effectuer des essais dans l'océan en faisant descendre une nacelle d'un bateau ancré dans les profondeurs, à environ 5 milles au large.

"Nous espérons construire des fermes aquatiques sous l'océan en 2028", a déclaré M. Quinn.

M. Quinn a travaillé pendant quarante ans pour les agences californiennes de l'eau et a rejoint il y a deux ans la société OceanWell, basée à Menlo Park, persuadé que la nouvelle technologie promet d'apaiser les conflits liés à l'eau dans l'État.

"Le dessalement en mer n'a jamais joué un rôle important dans l'avenir de l'eau en Californie", a-t-il déclaré, "et cette technologie nous permet de considérer l'océan comme un endroit où nous pouvons obtenir des sources d'approvisionnement importantes avec un conflit environnemental minime, voire inexistant".

Les responsables de sept agences de l'eau de Californie du Sud organisent des réunions mensuelles sur le projet et étudient les investissements dans de nouvelles infrastructures - telles que des pipelines et des stations de pompage - qui seraient nécessaires pour acheminer l'eau que la société prévoit de vendre depuis la côte jusqu'à leurs réseaux. Les responsables du Las Virgenes Municipal Water District, qui sont à la tête du projet, organisent vendredi une manifestation au réservoir pour présenter la façon dont la technologie est testée. L'étude pilote est financée par plus de 700 000 dollars de subventions accordées par le Metropolitan Water District of Southern California et le Bureau of Reclamation des États-Unis. L'entreprise doit encore obtenir des autorisations supplémentaires du gouvernement fédéral et de l'État. Elle n'a pas encore estimé la quantité d'énergie nécessaire au processus, ce qui constituera un facteur important dans la détermination du coût. Mais les gestionnaires de l'eau et d'autres experts s'accordent à dire que le concept présente plusieurs avantages par rapport à la construction d'une usine de dessalement traditionnelle sur la côte. Il est probable que les pompes terrestres du système nécessiteront beaucoup moins d'électricité, car les nacelles seront placées à une profondeur d'environ 1 300 pieds, où la pression sous-marine aidera à faire passer l'eau de mer à travers des membranes d'osmose inverse pour produire de l'eau douce. Alors que les prises d'eau des usines de dessalement côtières aspirent et tuent généralement le plancton et les larves de poisson, les pods sont dotés d'un système de prise d'eau breveté qui, selon l'entreprise, renvoie les minuscules créatures marines dans l'eau environnante, saines et sauves. Et alors qu'une usine située sur la côte rejette généralement des déchets de saumure ultra-salés qui peuvent nuire à l'écosystème, les nacelles sous-marines rejettent de la saumure moins concentrée et lui permettent de se dissiper sans avoir à payer un tel tribut à l'environnement.

Un homme observe la descente d'un prototype cylindrique dans un réservoir.
Golay descend un prototype dans le réservoir de Las Virgenes pour le tester. (Allen J. Schaben / Los Angeles Times)

Si cette technologie s'avère viable à grande échelle, elle permettrait à la Californie du Sud d'être moins dépendante de la diminution des importations en provenance du delta de la rivière Sacramento-San Joaquin et du fleuve Colorado. Des recherches ont montré que le changement climatique provoqué par l'homme aggrave les sécheresses dans l'ouest des États-Unis. L'administration du gouverneur Gavin Newsom a prévu qu'avec l'augmentation des températures, la diminution du manteau neigeux et l'intensification des sécheresses, la quantité moyenne d'eau disponible dans les réservoirs et les aqueducs du State Water Project pourrait diminuer de 13 % à 23 % au cours des 20 prochaines années. Les agences de l'eau de Californie du Sud poursuivent leurs projets de construction de nouvelles installations qui transformeront les eaux usées en eau potable propre, et ont également investi dans des projets visant à capter davantage d'eaux pluviales.

Illustration de la ferme aquatique avec les pièces étiquetées
Une illustration conceptuelle montre une "ferme aquatique" qu'OceanWell prévoit d'installer au large de la côte californienne, avec des nacelles de 40 pieds de long ancrées au fond de la mer à une profondeur d'environ 1 300 pieds (OceanWell).

Outre la viabilité économique, d'autres questions doivent être résolues par la recherche, a déclaré M. Gold, notamment la résistance du système au filtrage de la vie marine minuscule, la quantité d'entretien nécessaire et le risque éventuel d'enchevêtrement des baleines par les nacelles et les tuyaux. Les dirigeants et les ingénieurs d'OceanWell affirment que leur système est conçu pour protéger la vie marine et éliminer les inconvénients environnementaux des autres technologies. Robert Bergstrom, directeur général d'OceanWell, travaille sur des projets de dessalement depuis 1996. Il a auparavant construit et exploité des usines dans les îles Vierges américaines, aux Bahamas et dans d'autres îles des Caraïbes pour la société Seven Seas Water, qu'il a fondée. Lorsque Bergstrom a pris sa retraite, il s'est installé en Californie et a finalement décidé de reprendre le travail pour développer une technologie qui contribuerait à résoudre les problèmes d'eau de la Californie.

"J'avais une grande idée", a déclaré M. Bergstrom. "Je savais qu'il s'agirait d'un énorme coup de pouce pour y parvenir, d'un coup d'éclat.

OceanWell, fondée en 2019, compte aujourd'hui 10 employés. Son investisseur principal est Charlie McGarraugh, un ancien partenaire de la banque d'investissement Goldman Sachs. L'un de ses principaux investisseurs est la société japonaise Kubota Corp. S'appuyant sur le concept de Bergstrom, le directeur de la technologie Michael Porter et l'équipe d'ingénieurs ont travaillé sur la conception. Ils ont construit le premier prototype dans la cuisine de M. Porter, dans le comté de San Diego, et ont effectué les premiers tests en laboratoire.

"Il a été inspiré par la communauté environnementale californienne qui a mis en évidence les problèmes à résoudre", a déclaré M. Bergstrom.

Des usines de dessalement fonctionnent dans certaines parties de la Californie, notamment la plus grande installation du pays, à Carlsbad, et une usine à petite échelle sur l'île de Santa Catalina. Mais les propositions de nouvelles usines de dessalement côtières ont suscité une forte opposition. En 2022, la commission côtière de Californie a rejeté un projet de grande usine de dessalement à Huntington Beach. Les opposants ont fait valoir que l'eau n'était pas nécessaire dans la région et se sont inquiétés des coûts élevés et des dommages causés à l'environnement. Selon M. Bergstrom, le problème des prises d'eau traditionnelles peu profondes qui aspirent de grandes quantités d'algues, de larves de poissons et de plancton disparaît dans les eaux profondes, car l'obscurité perpétuelle qui règne à 1 300 pieds sous l'eau abrite beaucoup moins de faune et de flore marines.

"Nous avons affaire à une eau beaucoup plus propre", a déclaré M. Bergstrom. "L'endroit où nous avons choisi de nous installer est pratiquement un désert aride, ce qui fait que nous n'avons pas beaucoup de choses à filtrer.

Le site de la première ferme aquatique n'a pas encore été choisi, mais l'entreprise prévoit de l'installer à près de 5 miles des côtes, avec un pipeline et un câble électrique en cuivre pour la relier à la terre. Selon M. Bergstrom, l'installation du système en eaux profondes réduira probablement les coûts énergétiques d'environ 40 %, car contrairement à une installation côtière qui doit pomper de plus grandes quantités d'eau de mer, le système pressurisera et pompera une plus petite quantité d'eau douce vers le rivage. Bergstrom et ses collègues présentent leur invention comme une approche totalement différente. Ils affirment qu'il ne s'agit pas vraiment de dessaler l'eau de mer au sens traditionnel du terme, mais plutôt de récolter de l'eau douce à partir de dispositifs qui fonctionnent comme des puits dans l'océan. Après leur première ferme aquatique, ils envisagent d'en construire d'autres le long de la côte. M. Bergstrom pense qu'elles contribueront à résoudre les problèmes de pénurie d'eau en Californie et ailleurs. Selon M. Bergstrom, plusieurs sites au large de la Californie se prêteraient bien au développement de fermes aquatiques, de San Diego à Monterey, tout comme de nombreux pays souffrant de pénurie d'eau et disposant d'eaux profondes au large de leurs côtes, tels que le Chili, l'Espagne et les pays d'Afrique du Nord.

"Je pense qu'il ne s'agit pas seulement de l'eau californienne, mais que le monde entier est à la recherche d'un produit aussi respectueux de l'environnement", a déclaré M. Quinn.

Selon les plans de l'entreprise, la première ferme aquatique comporterait initialement 20 à 25 nacelles et serait complétée par des nacelles supplémentaires afin de fournir environ 60 millions de gallons d'eau par jour, ce qui est suffisant pour environ 250 000 foyers. Las Virgenes et six autres agences de l'eau - dont le L.A. Department of Water and Power, la ville de Burbank et le Calleguas Municipal Water District - collaborent à une étude sur la manière dont l'eau pourrait être livrée directement à partir du projet, et à quel coût, ainsi que sur la manière dont les agences de l'intérieur pourraient en bénéficier indirectement en échangeant des approvisionnements avec celles de la côte.

"Nous sommes très dépendants de l'eau importée et nous devons nous diversifier", a déclaré David Pedersen, directeur général de Las Virgenes. "Nous devons développer une nouvelle eau locale qui résiste à la sécheresse et qui peut nous aider à nous adapter au changement climatique.

Son district, qui dépend presque entièrement des importations du State Water Project, dessert plus de 75 000 personnes à Agoura Hills, Calabasas, Hidden Hills, Westlake Village et dans les environs.

Un homme goûte l'eau qui coule d'un robinet sur un quai.
Mike McNutt, responsable des affaires publiques et de la communication pour le Las Virgenes Municipal Water District, goûte l'eau qui s'écoule d'un robinet après avoir traversé un prototype de système de dessalement au Las Virgenes Reservoir. (Allen J. Schaben / Los Angeles Times)

Pendant la sécheresse de 2020 à 2022, le district a été soumis à de sévères restrictions d'eau et les clients ont réduit leur consommation de près de 40 %. M. Pedersen espère que le district sera en mesure de puiser de l'eau dans l'océan vers 2030. Au Calleguas Municipal Water District, qui fournit de l'eau à environ 650 000 personnes dans le comté de Ventura, le directeur général adjoint Ian Prichard a déclaré que l'une des grandes questions est la quantité d'énergie que le système utilisera.

"Si la technologie fonctionne et qu'elle peut être commercialisée, et que nous pouvons nous permettre d'acheminer l'eau dans notre zone de service, ce serait formidable", a déclaré M. Prichard. "Le grand test est de savoir s'ils peuvent produire de l'eau à un tarif que nous voulons payer.

https://www.latimes.com/environment/story/2025-03-21/desalination-tech-tested

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