Une plongée en profondeur dans l'osmose inverse et l'innovation d'OceanWell  

‍

Alors que la pénurie d'eau s'intensifie à l'échelle mondiale, de plus en plus de communautés se tournent vers l'océan pour y trouver une source fiable d'eau douce. La sécheresse, la croissance démographique et l'expansion industrielle ont exercé une pression énorme sur les sources conventionnelles d'eau douce. Dans les régions côtières et insulaires en particulier, le dessalement est devenu non seulement un plan de secours, mais aussi un élément essentiel de la résilience en matière d'eau.

Parmi les types de dessalement disponibles aujourd'hui, deux grandes catégories dominent : le dessalement par osmose inverse et le dessalement thermique. Bien qu'ils permettent tous deux d'obtenir le même résultat en éliminant le sel et les impuretés de l'eau de mer, leurs processus, leur efficacité et leur impact sur l'environnement diffèrent considérablement, l'osmose inverse se taillant la part du lion dans les nouvelles constructions.  

‍

Chez OceanWell, nous faisons progresser ce domaine avec des systèmes de nouvelle génération qui s'appuient sur les points forts de l'osmose inverse tout en remédiant à ses limites traditionnelles.

‍

Quels sont les principaux types de dessalement ?

‍

‍

À base de membranes : Osmose inverse (OI)

Dans le cas du dessalement par osmose inverse, l'eau de mer est pressurisée à travers une membrane semi-perméable qui filtre le sel et les autres solides dissous. Le processus comprend plusieurs étapes :
‍

• Prise d'eau et prétraitement : L'eau de mer est filtrée et traitée pour éliminer les débris et les particules qui pourraient obstruer le système.

• Pompage à haute pression : Les pompes poussent l'eau à travers les membranes d'OI à haute pression.

• Séparation par membrane : La membrane laisse passer les molécules d'eau pure tout en bloquant les sels et les impuretés.

• Post-traitement : L'eau douce obtenue est reminéralisée pour répondre aux normes de l'eau potable.
  ‍

Cette méthode est devenue la norme mondiale en raison de son efficacité et de son évolutivité. Les progrès constants des dispositifs de récupération d'énergie, des matériaux membranaires et de l'automatisation l'ont rendue de plus en plus rentable.

‍

‍

Technologies de dessalement traditionnelles/thermiques

Le dessalement thermique fonctionne différemment : il s'appuie sur la chaleur plutôt que sur la pression. L'eau de mer est bouillie ou évaporée, et la vapeur est condensée en eau douce. Les deux principaux processus sont les suivants :
‍

• Distillation flash à plusieurs étages (MSF) : L'eau de mer est chauffée et passe dans plusieurs chambres, chacune à une pression inférieure, ce qui la transforme en vapeur.

• Distillation à effets multiples (MED) : L'eau de mer passe par une série de récipients, chacun utilisant la chaleur de l'étape précédente pour évaporer davantage d'eau.
  ‍

Ces systèmes sont fiables et peuvent traiter de l'eau à très haute salinité, mais ils consomment beaucoup plus d'énergie, en particulier d'énergie thermique, que les systèmes d'OI. Selon Fluence Corp, les procédés thermiques nécessitent souvent trois à cinq fois plus d'énergie par mètre cube que les installations modernes d'osmose inverse.

‍

Méthodes émergentes et complémentaires

Au-delà de l'OI et du traitement thermique, de nouvelles approches apparaissent pour élargir les types de dessalement disponibles.

Le dessalement alimenté par les vagues, par exemple, exploite le mouvement naturel de l'océan pour pressuriser l'eau de mer directement à travers les membranes d'osmose inverse. La recherche sur les systèmes d'énergie houlomotrice à entraînement direct suggère que cette méthode pourrait réduire la consommation d'énergie en remplaçant les pompes mécaniques par la force des vagues.

D'autres systèmes tels que le dessalement solaire-thermique et l'électrodialyse sont également utilisés et présentent des avantages dans certaines situations. De nombreuses autres approches sont étudiées en laboratoire à mesure que le dessalement gagne en importance, mais aucune n'est sortie des marchés de niche pour se généraliser.

‍

Osmose inverse terrestre et dessalement thermique : Comparaison côte à côte

‍

‍

‍

Avantages et inconvénients du dessalement par osmose inverse

‍

Pour

• Consommation d'énergie réduite par rapport aux méthodes thermiques.

• Adaptable aux systèmes de dessalement modulaires et à l'intégration des énergies renouvelables.

• Encombrement réduit et évolutivité pour les applications de petite ou grande taille.

• L'innovation permanente en matière de membranes et de systèmes de récupération continue de réduire les coûts.

Cons

• L'encrassement et l'entartrage des membranes nécessitent un entretien régulier.

• L'élimination de la saumure reste un défi.

• Les coûts d'investissement peuvent être élevés pour les projets à petite échelle.

• Problèmes d'ingestion entraînant la mortalité de la faune et de la flore marines

• Utilisation importante des terres
  ‍

Avantages et inconvénients du dessalement thermique

‍

Pour

• Technologie éprouvée et durable, avec une longue histoire opérationnelle.

• Peut utiliser la chaleur industrielle ou la chaleur résiduelle, ce qui améliore l'efficacité dans des contextes spécifiques.

• Gère les eaux de très haute salinité ou de mauvaise qualité.

Cons

• Besoins énergétiques élevés, en particulier pour le chauffage.

• Infrastructure importante et modularité limitée.

• Défis environnementaux tels que le rejet de saumure chaude et l'augmentation des émissions de carbone.

‍

Comment l'approche d'OceanWell s'inscrit dans le paysage

Chez OceanWell, nous repensons le dessalement pour la prochaine génération. Nos fermes aquatiques en eau profonde utilisent la pression naturelle de l'océan pour assurer le dessalement, réduisant ainsi la consommation d'énergie jusqu'à 40 % par rapport aux systèmes traditionnels.

Comme le dessalement par osmose inverse, le système d'OceanWell repose sur la pression et la séparation par membrane, mais il s'effectue sous la mer à la pression ambiante, ce qui élimine la nécessité de construire d'énormes usines à terre et d'utiliser des pompes à haute pression uniquement pour acheminer l'eau douce.

‍

Cette approche combine les avantages de l'OI (efficacité, évolutivité, qualité de l'eau) avec de nouveaux avantages :

‍

• Réduction de la consommation d'énergie grâce à la pression sous-marine naturelle.

• Impact minimal sur le milieu marin, grâce à l'utilisation de systèmes de prise d'eau et de rejet à faible impact.

• Une véritable modularité, permettant un déploiement et une mise à l'échelle rapides.

‍

Le système sous-marin d'OceanWell représente une évolution du dessalement par osmose inverse, en le fusionnant avec les forces océaniques pour créer une solution d'approvisionnement en eau respectueuse de l'environnement et à l'épreuve du temps.

‍

En savoir plus :

• LifeSafe™ - notre système de prise d'eau et de rejet en toute sécurité pour le milieu marin.

• Fermes aquatiques - modulaires, évolutives et conçues pour la durabilité.

• Impact - comment nous protégeons les écosystèmes et les communautés.

• Water Farm One - notre projet pilote à l'origine de la prochaine vague de dessalement.

‍

Cas d'utilisation et applications

L'innovation d'OceanWell élargit les possibilités de dessalement dans tous les secteurs :

• Approvisionnement en eau des municipalités : Les villes côtières et les nations insulaires confrontées à la sécheresse.

• Opérations industrielles : Centres de données, fabrication et aquaculture où la stabilité de l'eau douce est essentielle.

• Zones éco-sensibles : Sites où la protection de la vie marine et la réduction des émissions de carbone sont essentielles.
  ‍

À mesure que les priorités énergétiques et environnementales évoluent, les décideurs compareront de plus en plus le dessalement par osmose inverse, le dessalement thermique et les systèmes innovants tels que celui d'OceanWell afin de trouver la solution la plus durable.

‍

Choisir la bonne technologie de dessalement

Le choix du système optimal dépend des éléments suivants

• Salinité et qualité de l'eau d'alimentation.

• Sources d'énergie disponibles (électricité, chaleur ou énergies renouvelables).

• Échelle et modularité requises.

• Contraintes environnementales et réglementaires.

• Coûts d'investissement et coûts d'exploitation.

• Taux de récupération et pureté de l'eau souhaités.
  ‍

Pour la plupart des applications modernes, le dessalement par osmose inverse est privilégié en raison de son efficacité énergétique et de son évolutivité. Cependant, le dessalement thermique a encore un créneau où la chaleur résiduelle est abondante. Les systèmes sous-marins d'OceanWell ouvrent toutefois une troisième voie, en associant la fiabilité de l'osmose inverse à des économies d'énergie et à un équilibre écologique inégalés.

‍

L'avenir du dessalement

Du dessalement thermique au dessalement par osmose inverse, chaque technologie a joué un rôle essentiel dans l'approvisionnement en eau douce d'un monde assoiffé. Aujourd'hui, le mouvement s'oriente vers des solutions moins énergivores, modulaires et compatibles avec les énergies renouvelables.
‍

L'approche d'OceanWell, qui consiste à exploiter la pression naturelle des océans pour produire de l'eau de manière durable, représente le prochain chapitre de cette évolution. Les types de dessalement disponibles pour les communautés se développent rapidement, et des innovations telles que le dessalement alimenté par les vagues et les fermes aquifères sous-marines redéfinissent ce qui est possible.
‍

Découvrez comment OceanWell redéfinit le dessalement et aide les communautés côtières à construire un avenir sûr et durable en matière d'eau.

‍