Dessalement de l eau de mer et des eaux saumâtres et autres procédés non conventionnels d approvisionnement en eau douce (2° Ed.)
306 pages
Français

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Dessalement de l'eau de mer et des eaux saumâtres et autres procédés non conventionnels d'approvisionnement en eau douce (2° Ed.) , livre ebook

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Description

De nombreuses régions de notre planète sont menacées par de graves pénuries d'eau. Face à ce problème majeur de notre siècle, le dessalement de l'eau de mer se présente comme un moyen industriel fiable de production d'eau douce auquel ont recours de nombreux pays tels que les États-Unis, l'Algérie, l'Espagne. Cette deuxième édition fait le point sur l'état actuel de l'art en ce domaine, dans une perspective à la fois technique et économique. Le procédé d'osmose inverse connaît un développement considérable, en particulier à cause de sa faible consommation énergétique due à l'utilisation de nouveaux systèmes de récupération d'énergie performants. Toutefois, le prétraitement de l'eau de mer nécessite une attention particulière si l'on veut éviter le colmatage des membranes. La distillation Flash ou multiples effets reste encore très utilisée, notamment dans les pays du Moyen-Orient où les problèmes énergétiques sont moins préoccupants. D'autres procédés non conventionnels d'approvisionnement en eau douce de zones arides sont également évoqués : recyclage des eaux usées, transport d'eau douce sur longues distances. Synthèse unique en français, Dessalement de l'eau de mer et des eaux saumâtres s'appuie sur une connaissance concrète de la recherche mondiale et s'adresse aux professionnels des métiers de l'eau, ingénieurs, techniciens ou étudiants en environnement.
Cycle de l'eau - Répartition de l'eau sur la planète - Adéquation entre ressources et besoins. Normes de qualité d'une eau en fonction de son usage. Différentes eaux salines - Généralités sur le dessalement. Procédés de distillation. Électrodialyse. Osmose inverse. Problèmes techniques rencontrés en dessalement : entartrage, colmatage, corrosion. Comparaison technique et économique des différents procédés de dessalement. Dessalement nucléaire. Distillation solaire directe. Association des énergies renouvelables avec des procédés de dessalement conventionnels. Autres procédés de dessalement. Recyclage des eaux usées. Autres procédés non conventionnels d'approvisionnement en eau douce de zones arides. Situation et évolution du marché du dessalement. Conclusion. Pour en savoir plus. Index.

Sujets

Informations

Publié par
Date de parution 02 juin 2006
Nombre de lectures 134
EAN13 9782743016784
Licence : Tous droits réservés
Langue Français
Poids de l'ouvrage 11 Mo

Informations légales : prix de location à la page 0,3350€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

Extrait

Dessalement
de l’eau de mer
et des eaux saumâtres
et
autres procédés
non conventionnels
d’approvisionnement
en eau douce
e2 édition
Alain Maurel
Ancien ingénieur au Commissariat à l’énergie atomique
Consultant
11, rue Lavoisier
F 75008 Paris
Lim "Maurel" (00I-XVI).indd ILim "Maurel" (00I-XVI).indd I 22/05/06 11:06:21/05/06 11:06:21Chez le même éditeur
Les stations de pompage d’eau
eASTEE, Travaux de la commission Distribution de l’eau, 6 éd., 2005
Chimie et pollution des eaux souterraines
O. Atteia, 2005
Gestion patrimoniale des réseaux d’assainissements urbains – Guide méthodologique
RÉRAU, 2005
La mesure de la conductivité hydraulique dans les sols – Choix des méthodes
J.-C. Chossat, 2004
Études sur l’environnement – De l’échelle du territoire à celle du continent
Académie des sciences, rapport sur la technologie n° 15, 2003
Eau, environnement et santé publique – Introduction à l’hydrologie
R. Vilaginès, 2003
La pluridisciplinarité dans les problèmes de l’environnement : les interactions air sol eau
Numéro spécial de la Revue des sciences de l’eau, vol. 15
B. Bobée, P. Florent, D. Ballay, J.-P. Villeneuve, coord., 2002
DANGER
LE
PHOTOCOPILLAGE
TUE LE LIVRE
© LAVOISIER, 2006
ISBN 13 : 978-2-7430-0890-1
eISBN 10 : 2-7430-0890-3 (2 édition 2006)
reISBN 10 : 2-7430-0498-3 (1 édition 2001)
Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées dans
le présent ouvrage, faite sans l'autorisation de l'éditeur ou du Centre Français d'Exploitation du droit de copie (20, rue
des-Grands-Augustins - 75006 Paris), est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d'une part, les
reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective, et, d'autre
part, les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d'information de l'œuvre dans laquelle
erelles sont incorporées (Loi du 1 -juillet 1992 - art. L 122-4 et L 122-5 et Code Pénal art. 425).
Lim "Maurel" (00I-XVI).indd II Lim "Maurel" (00I-XVI).indd II 22/05/06 11:06:21/05/06 11:06:21Avant-propos
Dessaler l’eau de mer n’est pas une idée récente. Depuis des temps très anciens,
on avait pu constater que si l’on portait à ébullition de l’eau saline on obtenait, par
condensation de la vapeur, de l’eau déminéralisée. Les premiers appareils industriels
ede distillation sont apparus probablement dans la première moitié du XIX siècle à
ebord des navires à vapeur. Mais c’est durant la seconde moitié du XX siècle et plus
particulièrement entre 1975 et 2000 que le dessalement de l’eau de mer et des eaux
salines est devenu un moyen industriel fiable de production d’eau douce.
Ce développement résulte principalement de l’effort de recherche très important
initié par les États-Unis à partir des années 1950 et suivi par de nombreux pays,
principalement la France, l’ex-URSS, la Grande-Bretagne, le Japon et Israël.
Aux États-Unis, un organisme spécifique a été créé en 1952 sous tutelle du
Département de l’Intérieur : l’Office of Saline Water. Le dessalement de l’eau de mer est
même devenu un enjeu politique de premier plan sur le thème de « Water for Peace :
L’eau pour la paix ». De 1952 à 1983, le programme dessalement américain a
bénéficié de crédits importants qui ont permis de financer des études fondamentales dans
les universités et des opérations de démonstration dans des centres d’essais construits
à cet effet (Freeport au Texas, Roswell au Nouveau Mexique, Wrightsville Beach en
Caroline du Nord, Webster au Sud Dakota, et San Diego en Californie).
En France, le 13 juin 1966, un arrêté ministériel a créé, sous la présidence du
ministère d’État chargé de la Recherche scientifique et des Questions atomiques et
spatiales, un comité chargé des problèmes de dessalement, qui réunissait des
représentants de la DGRST (Délégation générale à la recherche scientifique et technique),
du CEA (Commissariat à l’énergie atomique), d’Électricité de France, du ministère
de l’Industrie, du ministère des Armées (direction des Recherches et Moyens
d’essais), ainsi que le secrétaire permanent pour l’étude des problèmes de l’eau et le
directeur du CNEXO (Exploitation des océans). Le CEA, en collaboration avec la
DGRST, était chargé de l’exécution des décisions prises par ce comité pour
promouvoir et coordonner l’effort de recherche et de développement des secteurs privés et
publics dans le domaine du dessalement.
Lim "Maurel" (00I-XVI).indd III Lim "Maurel" (00I-XVI).indd III 22/05/06 11:06:22/05/06 11:06:22
© Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délitIV Dessalement de l’eau de mer et des eaux saumâtres
À partir des années 1975, suite aux différents chocs pétroliers de 1973 puis de
1979, les industriels ont pu prendre le relais et valoriser ainsi l’effort de près de
25 ans de recherche. En effet, les pays du Moyen-Orient (Arabie Saoudite, Émirats
Arabes Unis, Qatar, Libye…) ont disposé de moyens financiers colossaux et compte
tenu de leurs besoins en eau douce, ont investi massivement dans des installations de
dessalement et permis ainsi aux technologies de progresser à la fois du point de vue
technique et économique.
Actuellement, quatre technologies seulement sont présentes sur le marché du
dessalement de l’eau de mer :
– la distillation Flash ;
– la distillation à multiples effets ;
– la distillation à compression de vapeur ;
– l’osmose inverse ;
l’électrodialyse n’étant utilisée que pour le dessalement des eaux saumâtres.
erCes technologies ont fait leur preuve puisqu’au 1 janvier 2004, 17 348 usines
de dessalement fonctionnaient dans plus de 120 pays et totalisaient une capacité
3installée au niveau mondial d’environ 37,75 millions de m /jour. Des ensembles de
3plusieurs centaines de milliers de m /jour ont été implantés sur un site donné : nous
citerons comme exemple le complexe de Shuaiba II en Arabie Saoudite mis en
ser3 3vice en 1998 et qui produit 454 000 m /jour avec 10 unités Flash de 45 400 m /jour.
Certains pays même, tels que le Koweit ou le Qatar, dépendent presque entièrement
du dessalement de l’eau de mer pour leur alimentation en eau douce.
Toutefois, le marché de dessalement concerne actuellement presque
exclusivement :
– du point de vue géographique, les pays riches : Moyen-Orient, États-Unis,
Espagne, Japon, Libye…
– du point de vue usage, les applications domestiques et industrielles.
Ceci est dû au coût de l’eau dessalée qui limite le développement du dessalement
pour :
– les pays ne disposant pas de moyens financiers suffisants (Égypte, Tunisie,
Maroc…) ;
– les usages agricoles sauf cas très particuliers (Koweït, Émirats Arabes Unis…).
En effet, le coût de l’eau de mer dessalée, pour de très grandes installations
3(> 100 000 m /jour) et avec des hypothèses techniques et économiques favorables, se
3situe aux environs de 0,60-0,80 $ par m . Dans le cas des eaux saumâtres, le coût de
3l’eau dessalée est égal à environ 0,2-0,40 $ par m , soit 40 % du coût de dessalement
de l’eau de mer. Ces coûts se rapprochent des coûts de traitement d’eau par des
techniques conventionnelles (chloration, coagulation, floculation, filtration), mais ils sont
et resteront toujours supérieurs, compte tenu des investissements nécessaires et des
frais de fonctionnement (consommation d’énergie en particulier).
Du point de vue Recherche-Développement, les grands programmes financés par
des organismes publics ont peu à peu disparu. Il faut toutefois mentionner l’effort du
Lim "Maurel" (00I-XVI).indd IV Lim "Maurel" (00I-XVI).indd IV 22/05/06 11:06:22/05/06 11:06:22
© Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délitTable des matières V
1Middle East Desalination Research Center (MEDRC) , organisme international à
but non lucratif basé à Muscat (Sultanat d’Oman) depuis 1996 et qui finance des
programmes de Recherche-Développement au Moyen-Orient et en Afrique du Nord.
Des progrès importants ont été obtenus ces dernières années. Ils proviennent
principalement des industriels concernés qui continuent à améliorer les performances des
technologies existantes et permettent ainsi une diminution des coûts, coûts qui sont
acceptables pour les besoins humains et pour l’industrie mais qui restent trop élevés
pour l’agriculture.
Ce document est destiné à faire le point sur l’état de l’art du dessalement de l’eau
de mer et des eaux saumâtres et d’autres procédés non conventionnels
d’approvisionnement en eau douce de zones arides. Il retrace en particulier les études, travaux de
recherches et expertises effectuées par l’auteur et d’une manière plus générale par le
Commissariat à l’énergie atomique de 1965 aux environs de 2000 qui vont du
développement de technologies de dessalement (électrodialyse, osmose inverse,
distillation) à l’utilisation des énergies renouvelables (solaire, éolien), aux études concernant
l’utilisation de l’énergie nucléaire pour la production d’eau douce ou au recyclage
des eaux usées en vue de la production d’eau potable.
1. www.medrc.org
Lim "Maurel" (00I-XVI).indd V Lim "Maurel" (00I-XVI).indd V 22/05/06 11:06:22/05/06 11:06:22
© Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délit Lim "Maurel" (00I-XVI).indd VI Lim "Maurel" (00I-XVI).indd VI 22/05/06 11:06:22/05/06 11:06:22Table des matières
Chapitre 1
Cycle de l’eau – Répartition de l’eau sur la planète – Adéquation
entre ressources et besoins
1. Cycle de l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2. Répartition de l’eau sur la planète. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3. Adéquation entre ressources et besoins en eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
3.1. Usages domestiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.2. Usage

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