Qu’est-ce qu’un dispositif de filtration de l’eau de mer ?
Le dispositif de filtration de l’eau de mer permet de désaliniser le chlorure de sodium contenu dans l’eau de mer par filtration.
Le dessalement de l’eau de mer est utilisé depuis longtemps, mais il impliquait souvent l’évaporation de l’eau. Cela nécessitait donc d’énormes quantités d’énergie et des coûts élevés. Cependant, le développement des systèmes de filtration de l’eau de mer a changé la donne.
Ces nouveaux dispositifs utilisent des membranes d’osmose inverse dans un système basé sur le principe de la pression osmotique pour effectuer le dessalement. Ce système a déjà été introduit dans des pays où les ressources en eau sont rares, comme le Moyen-Orient et l’Afrique.
Utilisations des dispositif de filtration de l’eau de mer
Les dispositifs de filtration de l’eau de mer servent principalement à dessaler l’eau de mer. Ils sont introduits dans les pays et les régions où les ressources en eau sont rares. Il existe peu d’exemples d’introduction dans les pays développés, car ils disposent d’abondantes ressources en eau.
Toutefois, il convient de noter que la technologie des entreprises japonaises est l’une des meilleures au monde et a été introduite dans de nombreux autres pays. Les régions arides en particulier souffrent de graves pénuries d’eau et il est urgent de garantir l’approvisionnement en eau pour l’usage domestique. La pénurie de ressources en eau due à la croissance démographique est également préoccupante. Ainsi, la demande devrait augmenter non seulement dans les régions arides, mais aussi dans de nombreux autres pays du monde à l’avenir.
Principe des dispositifs de filtration de l’eau de mer
L’eau de mer est abondante dans le monde entier, mais elle ne peut pas être utilisée à des fins domestiques. En effet, elle contient du sel, c’est-à-dire du chlorure de sodium. Les dispositifs de filtration d’eau de mer sont équipés de membranes d’osmose inverse, qui éliminent le chlorure de sodium par filtration en utilisant la pression osmotique.
Lorsque des solutions de concentrations différentes sont séparées par des membranes osmotiques, l’eau se déplace de la solution la moins concentrée vers la plus concentrée afin de maintenir la concentration constante. La pression créée par ce processus est la “pression osmotique”. Les dispositifs de filtration de l’eau de mer réalisent l’inverse de ce phénomène. Lorsqu’une solution à forte concentration, c’est-à-dire l’eau de mer, est séparée par une membrane d’osmose inverse et qu’une pression supérieure à la pression osmotique est appliquée, le chlorure de sodium est bloqué par la membrane et seule l’eau pure passe. Cela permet de dessaler l’eau de mer et de l’utiliser à des fins domestique.
Autres informations sur les dispositifs de filtration de l’eau de mer
1. Importance des dispositifs de filtration de l’eau de mer (dessalement) à bord des navires
Le chargement de grandes quantités d’eau douce à bord des navires n’est souvent pas possible du point de vue du poids. C’est là que les dispositifs de filtration de l’eau de mer entrent en jeu. Ils permettent de purifier l’eau douce au fur et à mesure des besoins.
Par exemple, un petit dispositif de filtration (1200 mm de large x 600 mm de profondeur x 600 mm de hauteur, pesant environ 120 kg) peut filtrer 250 litres d’eau de mer en eau douce par heure. L’eau douce filtrée devient ainsi potable. En embarquant cet équipement à bord des navires, les voyageurs peuvent naviguer sans se soucier de l’eau potable, même dans des environnements où il n’y a que de l’eau de mer.
Jusqu’à présent, les navires devaient charger de grandes quantités d’eau lors de leur voyage ou faire des réserves d’eau dans les ports en cours de route. Toutefois, la mise au point de petits systèmes de filtration de l’eau de mer pouvant être chargés à bord des navires a permis d’éliminer ce besoin et de rendre les voyages plus efficaces.
2. Dispositifs de filtration de l’eau de mer dans les aquariums
L’eau de mer peut également être filtrée en tant que telle. L’aquarium en est l’exemple le plus familier. Le mécanisme spécifique et le flux de filtration de l’eau de mer utilisés dans ceux-ci sont les suivants :
Élimine suffisamment de débris pour qu’ils soient visibles
Il s’agit d’une filtration physique. Ce processus vise à éliminer les excréments des poissons, les restes de nourriture et les débris visibles flottant dans l’eau de mer. Des filets, des éponges et des tapis de laine sont couramment utilisés pour ce faire.
Élimine les débris invisibles
Il s’agit d’une filtration chimique. Les débris invisibles présents dans l’eau de mer sont éliminés à l’aide de matériaux tels que le charbon actif, l’alumine et les pierres qui se nourrissent de l’eau de mer. Les débris sont éliminés de l’eau par adsorption ou échange d’ions.
L’adsorption des débris et l’échange d’ions entraînent une détérioration progressive des matériaux. Ces derniers doivent donc être remplacés régulièrement.
Filtration
Il s’agit d’une filtration biologique. Elle est réalisée par l’action de micro-organismes tels que les bactéries, qui décomposent les substances organiques et nocives présentes dans l’eau de mer. Il s’agit du type de filtration le plus important dans les aquariums. En effet, il permet d’éliminer les substances organiques qui ne peuvent pas être filtrées par les deux méthodes précédentes.
Autres informations sur les dispositifs de filtration de l’eau de mer
Les défis de la filtration de l’eau de mer
La filtration de l’eau de mer présente encore des difficultés, mais des améliorations sont apportées chaque jour. L’un d’entre eux est le problème des effluents. Après la filtration à l’aide de membranes d’osmose inverse, il reste un liquide résiduel appelé “saumure”. Celui-ci contient une forte concentration de sel et de cuivre. Il est en principe rejeté dans la mer, mais son impact sur l’environnement suscite des inquiétudes.
En effet, l’augmentation de la salinité de la mer peut entraîner une diminution de l’oxygène dissous, créant ainsi un environnement qui n’est pas propice à la vie marine. Dans certains pays, il est recommandé de réduire la salinité par un traitement de dilution avant le rejet. Le traitement par dilution étant également coûteux, une utilisation efficace plus axée sur le recyclage est nécessaire.
Des recherches sont actuellement en cours pour régénérer la saumure en hydroxyde de sodium, et des tests sont effectués en vue d’une application pratique. D’autres systèmes de filtration qui diluent l’eau de mer avant le dessalement sont également en cours d’introduction.