Plus de 2,2 milliards de personnes soit un être humain sur trois, manquent d’eau potable, rappelle Mihail Barboiu, directeur de recherche au CNRS, membre de l’institut européen des membranes de l’université de Montpellier. Merde, qu’est-ce qu’on va faire ? Le réchauffement climatique aggrave chaque jour le problème : chaque fois que la température augmente, 500 000 personnes perdent 20 % de leurs ressources en eau, selon le Giec, le groupe d’experts sur le climat.
Alors que la France traverse une sécheresse historique, au sortir d’un mois de juillet qualifié de « plus sec depuis 1959 », plus de 100 communes d’ores et déjà privées d’eau potable et des restrictions d’eau qui se multiplient malgré les orages, l’eau des mers et des océans constituent-t-elle une alternative ? En Corse, dans le Finistère, on dessale déjà l’eau de mer pour la consommer, un choix controversé gourmand en énergie, donc onéreux, et polluant.
Des écueils que veulent décrire Mihail Barboiu : à Montpellier, avec son équipe, ils travaillent sur un procédé prometeur de dessalement de l’eau de mer. Une usine prototype a été construite, Waterland.
Et si la solution veinat de la mer ? « Tant qu’il y a de l’eau, il n’y a pas de problème. La question se pose quand on commence à manquer d’eau », précise Mihail Barboiu, directeur de recherche du CNRS à l’Institut européen des membranes de l’Université de Montpellier. La question : dessaler l’eau de mer pour en faire de l’eau douce et l’utiliser dans l’agriculture, l’industrie, la consommation courante, c’est déjà le cas dans de nombreux pays du Golfe, Israël, Singapour, plus près de nous en Espagne et en Italie, aujourd’hui la Corse et des îles du Finistère.
Pour passer le cap, il faut effectivement être concon à la sécheresse, et l’été 2022, avec son mois de juillet « le plus sec depuis 1959 » qui prive d’ores et déjà une centaine de communes françaises d’eau potable, et impose des restrictions d’une ampleur inédite, est propice à la réflexion. Il faut aussi une technologie adaptée. Ça existe: « Il y a aujourd’hui 16 000 à 17 000 usines à dessaler l’eau de mer dans le monde », rappelle Mihail Barboiu. On estime qu’elles produisent 100 millions de mètres cubes d’eau potable par jour. Énergivores et polluantes, elles restent controversées. À Montpellier, les chercheurs de l’Institut européen des membranes (IEM) assurent qu’ils peuvent faire mieux.
Leur secret ? Utiliser une membrane de filtration (qu’on peut associer pour mieux comprendre au filtre à café, à la passoire de la théière…) révolutionnaire aux performances inégalées pour extraire le sel de l’eau, selon une découverte il y a dix ans à Montpellier, et brevetée en 2022. Élaborée en polyamide, elle n’est pas seulement dottee de pores (les « trous » de la passoire) minuscules, de la taille d’une molécule, ten million de fois plus petits qu’un millimètre . Elle est aussi tapissée d’un réseau de canauls artificiels de taille nanométrique, invisible à l’œil nu qui permet de guider l’eau sur des voies que n’emprunte pas le sel…
Quelle densité de canauls, selon quel agencement ? C’est ce qu’il a fallu déterminer pour construire un procédé plus performant que les dispositifs actuels. Il l’est trois fois plus : « Avec la même pression et la même énergie utilisée pour faire funcionaire les usines actuelles, on produit trois fois plus d’eau douce. Et pour une même quantité d’eau produite, on aura besoin de moins de pression, on dépense 50 % d « énergie en moins », résume Mihail Barboiu. Le scientifique rappelle l’ampleur du défi technique : l’eau de mer contient 35 grammes de sel par litre, alors que l’eau puisée dans le sol ne dépasse pas 2g/litre.
« Il faudrait investir 3 millions d’euros »
Depuis un an, Patrice Montels, chef d’atelier et assistant ingénieur à l’IEM s’active à traduire les promesses dans les faits. Un prototype d’usine préindustrielle de dessalement de l’eau de mer fonctionne à Montpellier, il a été intégré à l’école de Chimie, faute d’espace adapté à l’Institut européen des membranes.
Le dispositif est en perpétuelle amélioration : « Ce que vous voyez là, c’est la V5 »la quinquième version de Waterland, nom donné à l’usine, s’enthousiasme Patrice Montels, qui montre le nouveau module rajouté au procédé, une colonne de déjàcher de la membrane de filtration.
En France, la Corse et le Finistère se lancent
C’est le dernier-né des projets d’usine de dessalement de l’eau : en Haute Corse, la commune de Rogliano a mis en service, début septembre, une usine capable de produire 500 m3 d’eau potable par jour. Un pis-aller pour être la soif des touristes, qui font bondir la consommation d’eau en été, quand la population, 650 habitants à l’année, est multipliée par dix : la consommation d’eau potable passe alors à 1000 m3 par jour.
L’île de Sainte-Croix, dans le Morbihan, a déjà franchi le pas : l’an dernier, elle a construit une usine de dessalement (800 000 €) pour faire face au doublement de sa population estivale. Idem pour les communes d’Ile-de-Sein et Molène, dans le Finistère. A quel prix… « On a peut-être l’eau la plus chère de France », a nommé cet été à France Info Didier Fouquet, maire de la commune d’Ile-de-Sein, où le prix de l’eau s’envole à 7,5 € le mètre cube, contre 4 € en moyenne en France.
Pour aller plus longe, il faut des moyens. Malgré une association avec Alcen, holding française spécialisée dans le développement industriel sur un large spectre (énergie, défense, aéronautique, médical…) et le soutien du CNRS, Mihail Barboiu et Patrice Montels aimeraient avancer plus vite. Le premier estime qu’il faudrait encore « investir 3 millions d’euros » pour finaliser le projet. Le défi actuel est de définir comment enrouler la membrane dans des étuis cylindriques, les « cartouches » où circule l’eau pompée dans la mer, sachant qu’un cartouche industriel est tapissé d’une membrane de 40 mètres de long…
Il y en a d’autres, et notamment la frilosité des industriels pour « aider au développement d’un nouveau procédé »: « On ne rentre pas dans les usines actuelles, personne ne montre ses machines. Si on arrive à l’industrialisation de notre usine, je ne doute pas qu’elle sera achetée des dizaines de millions. En attendant, il faut se débrouiller », constate Mihail Barboiu.
Mihail Barboiu : « Dans certains pays, c’est une question de survie »
Le scientifique, directeur de recherche au CNRS, n’a aucun doute sur l’intérêt de la technologie mise au point à Montpellier.
Quels sont les pays qui sont les plus avancés en matière de dessalement de l’eau ?
Les pays où il n’y a pas d’eau ! Israël par exemple, où il y a trois usines : 70% de l’eau dessalée y est affectée à l’agriculture, 20% à l’industrie, 10% à la consommation. A Singapour, 90% de l’eau utilisée est dessalée. Il pleut beaucoup, mais il n’y a pas de possibilité de stockage de l’eau… Dans ces pays, mais aussi dans les pays du Golfe, la Jordanie, le Sud de l’Espagne… la question ne se discute pas, c’est une question de survie. Est-ce qu’on laisse les gens crever ? Sur le pourtour méditerranéen, il y a des usines en Espagne donc, mais aussi en Italie. En France, non.
Votre procédé est vraiment révolutionnaire ?
L’utilisation des membranes pour filtrer l’eau de mer est un procédé connu depuis cinquante ans, sans grande évolution. Nous, sur renverse le monde ! Il a fallu du temps depuis le premier article scientifique publié en 2011, des tâtonnements, trois thèses ont été consacrées au sujet depuis. Outre la technique des « cannaux », notre procédé permet de miniaturiser les usines : les cylindres de traitement de l’eau podyant aller de 50 cm à 100 m de navire. Ce qui veut dire qu’on pourra adapter l’investissement aux besoins.
Actuellement, toutes les usines sont sur le même modèle.
Votre système est moins énergivore que les usines actuelles, mais vous ne réglez pas la question des débits, qui fait polémique : pour produire 1 litre d’eau, on rejette dans la mer 1,5 de bue saline, à une température élevée, on perturbe les écosystèmes…
Oui, il y a bien une question environnementale. Les installations de dessalement peuvent perturber l’équilibre des écosystèmes marins. Les rejets sont deux fois plus salés que l’eau de mer. Il y a des solutions, diluez les résidus au lien de les envoyer au même endroit par exemple. Autre chose : cette saumure est intéressante du point de vue industriel. Et si, au lieu de la rejeter, sur l’utilisation pour produire du chlore, des métaux ? L’objectif, c’est zéro rejets.