Même si l'eau que nous avons utilisée pour nous laver les mains est à peine contaminée, il descend généralement à l'égout. Un système nouvellement développé permet de recycler l'eau de lavage des mains, ainsi non seulement économiser de l'eau, mais aussi aider à prévenir les maladies infectieuses dans les pays en développement.

Chaque année, selon les chiffres de l'OMS, environ quatre millions de personnes meurent des suites de maladies diarrhéiques ou d'infections respiratoires. En particulier dans les pays en développement, ces décès sont en grande partie attribuables à une mauvaise hygiène – le problème serait considérablement atténué par un lavage régulier des mains. Mais comment y parvenir dans des endroits où les gens n'ont pas accès à l'eau potable, ou l'eau courante n'est pas disponible ?

Cette question est abordée par un groupe d'ingénieurs en environnement dirigé par le professeur de l'ETH Eberhard Morgenroth (responsable du génie des procédés à l'Eawag), mener des recherches dans le cadre du projet Blue Diversion Autarky. Ils ont maintenant développé un système de traitement sans réseau permettant aux eaux grises - des eaux usées relativement propres provenant de la douche, se baigner ou se laver les mains – à recycler à plusieurs reprises.

Comme le souligne Morgenroth, alors que des systèmes commerciaux sont déjà disponibles qui permettent de traiter les eaux grises sur place pour une utilisation dans les chasses d'eau, l'eau recyclée ne répond pas aux normes de qualité requises pour être utilisée à d'autres fins.

Taux de bactéries inférieur à celui de l'eau du robinet à Zurich

Ce n'est pas le cas du système de traitement de l'eau développé par l'équipe de Morgenroth au cours des sept dernières années, en collaboration avec des microbiologistes, sociologues, urbanistes et designers industriels :après plusieurs étapes de traitement, les eaux grises sont inodores et incolores, avec une numération bactérienne inférieure à celle de l'eau du robinet de Zurich.

Le composant clé du système est une membrane en plastique à pores fins (ultrafiltration), qui retient les organismes pathogènes. Le biofilm microbien qui se développe sur la membrane décompose les contaminants fécaux et urinaires des eaux usées. Cependant, parce que les concentrations de nutriments dans l'eau de lavage des mains sont relativement faibles, les performances des traitements biologiques déclinent rapidement :dans une étude récemment publiée par l'équipe de recherche, le taux d'élimination du carbone organique assimilable (AOC) s'est avéré être de 85 pour cent. La solution, comme l'explique Morgenroth, est simple mais efficace :« Si nous ajoutons des nutriments – comme l'azote et le phosphore – au savon pour le lavage des mains, les bactéries fonctionnent très efficacement, avec un taux d'élimination de près de 100 pour cent.

Après ultrafiltration, toute trace de matière organique restant dans les eaux usées est éliminée par un filtre à charbon actif. Dans la dernière étape, une cellule électrolytique est utilisée pour produire du chlore à partir de sel dissous, afin de désinfecter l'eau pendant le stockage.

Convient également pour les toilettes des trains

Bien que le système soit principalement conçu pour être utilisé dans les régions sous-développées, Morgenroth dit que, pour des raisons financières, "Il est irréaliste de s'attendre aujourd'hui à ce qu'une entreprise produise des stations de lavage des mains de ce type uniquement pour les pays en développement." L'équipe explore donc d'autres applications potentielles - par exemple, dans les toilettes des trains voyageurs.

« Les opérateurs ferroviaires et les équipementiers ferroviaires sont très intéressés par le système que nous avons développé, " dit Morgenroth. Il pense que la technologie serait économiquement intéressante, puisque l'eau de lavage des mains n'aurait plus besoin d'être constamment renouvelée par le personnel des chemins de fer. Morgenroth est également convaincu que le recyclage de l'eau s'imposera tôt ou tard – en Suisse comme dans d'autres pays – car les modèles climatiques suggèrent que les sécheresses sont susceptibles de devenir plus fréquentes à l'avenir :« De plus en plus de régions ne pourront alors plus pour s'offrir le luxe d'utiliser de l'eau potable pour chaque application."

Test sur le terrain réussi dans le parc de Zurich

La fonctionnalité du nouveau système de traitement de l'eau a été démontrée par un essai sur le terrain de deux mois effectué cet été. Un prototype de système de lavage des mains a été déployé sur l'ancien site du stade Hardturm (Stadionbrache), servant actuellement d'espace vert communal au sein de la ville de Zurich. Bien que le système soit parfois utilisé par plus d'une centaine de personnes par jour, des quantités suffisantes de produits propres, sans odeur, de l'eau incolore, exempte de bactéries et de virus, était disponible à tout moment.

Le prochain test sur le terrain de deux mois aura lieu dans un quartier informel à Durban (Afrique du Sud), où le système doit être installé en janvier 2019. Les chercheurs étudieront si et dans quelle mesure le système fonctionne sur une période prolongée dans ce type de contexte.