Le nombre croissant d'usines de dessalement dans le monde - maintenant près de 16, 000, avec une capacité concentrée au Moyen-Orient et en Afrique du Nord – étancher une soif croissante d'eau douce, mais aussi créer un dilemme salé :comment gérer toutes les saumures restantes chargées de produits chimiques.

Dans un document soutenu par l'ONU, les experts estiment la capacité de production d'eau douce des usines de dessalement à 95 millions de mètres cubes par jour, soit près de la moitié du débit moyen des chutes Niagara.

Pour chaque litre d'eau douce produit, cependant, les usines de dessalement produisent en moyenne 1,5 litre de saumure (bien que les valeurs varient considérablement, selon la salinité de l'eau d'alimentation et la technologie de dessalement utilisée, et conditions locales). Globalement, les usines rejettent désormais 142 millions de mètres cubes de saumure hypersaline chaque jour (une augmentation de 50 % par rapport aux évaluations précédentes).

C'est assez en un an (51,8 milliards de mètres cubes) pour couvrir la Floride sous 30,5 cm (1 pied) de saumure.

Les auteurs, de l'Institut canadien de l'eau de l'Université des Nations Unies, Environnement et Santé, Université de Wageningen, Les Pays-Bas, et l'Institut des sciences et technologies de Gwangju, République de Corée, a analysé un ensemble de données récemment mis à jour – le plus complet jamais compilé – pour réviser les statistiques mondialement dépassées sur les usines de dessalement.

Et ils appellent à des stratégies améliorées de gestion de la saumure pour relever un défi à croissance rapide, notant les prévisions d'une augmentation spectaculaire du nombre d'usines de dessalement, et donc le volume de saumure produit, à l'échelle mondiale.

Le document a révélé que 55 % de la saumure mondiale est produite dans seulement quatre pays :l'Arabie saoudite (22 %), EAU (20,2%), Koweït (6,6%) et Qatar (5,8%). Plantes du Moyen-Orient, qui fonctionnent en grande partie à l'aide de technologies d'eau de mer et de dessalement thermique, produisent généralement quatre fois plus de saumure par mètre cube d'eau propre que les plantes où les processus membranaires de l'eau de rivière dominent, comme aux États-Unis.

Le document indique que les méthodes d'élimination de la saumure sont largement dictées par la géographie, mais incluent traditionnellement le rejet direct dans les océans, eaux de surface ou égouts, bassins d'injection de puits profonds et d'évaporation de saumure.

Les usines de dessalement situées près de l'océan (près de 80 % de la saumure est produite à moins de 10 km d'un littoral) rejettent le plus souvent de la saumure résiduelle non traitée directement dans le milieu marin.

Les auteurs citent les risques majeurs pour la vie océanique et les écosystèmes marins posés par la saumure augmentant considérablement la salinité de l'eau de mer réceptrice, et en polluant les océans avec des produits chimiques toxiques utilisés comme antitartre et anti-encrassement dans le processus de dessalement (le cuivre et le chlore sont une préoccupation majeure).

"Les sous-verses de saumure épuisent l'oxygène dissous dans les eaux réceptrices, " dit l'auteur principal Edward Jones, qui a travaillé à UNU-INWEH, et est maintenant à l'Université de Wageningen, Les Pays-Bas. "Une salinité élevée et des niveaux d'oxygène dissous réduits peuvent avoir de profonds impacts sur les organismes benthiques, qui peuvent se traduire par des effets écologiques observables tout au long de la chaîne alimentaire."

Pendant ce temps, le document met en évidence les opportunités économiques d'utiliser la saumure en aquaculture, irriguer les espèces tolérantes au sel, produire de l'électricité, et en récupérant le sel et les métaux contenus dans la saumure, dont le magnésium, gypse, chlorure de sodium, calcium, potassium, chlore, brome et lithium.

Avec une meilleure technologie, un grand nombre de métaux et de sels dans les effluents des usines de dessalement pourraient être extraits. Il s'agit notamment du sodium, magnésium, calcium, potassium, brome, bore, strontium, lithium, rubidium et uranium, tous utilisés par l'industrie, dans les produits, et dans l'agriculture. Les technologies nécessaires sont immatures, toutefois; la récupération de ces ressources est aujourd'hui économiquement non compétitive.

« Il est nécessaire de traduire une telle recherche et de convertir un problème environnemental en une opportunité économique, " dit l'auteur Dr Manzoor Qadir, Directeur adjoint de l'UNU-INWEH. « Ceci est particulièrement important dans les pays produisant de gros volumes de saumure avec des rendements relativement faibles, comme l'Arabie saoudite, ÉMIRATS ARABES UNIS, Koweït et Qatar."

« L'utilisation d'eau de drainage saline offre un potentiel commercial, gains sociaux et environnementaux. La saumure rejetée a été utilisée pour l'aquaculture, avec des augmentations de la biomasse des poissons de 300 % atteintes. Il a également été utilisé avec succès pour cultiver le complément alimentaire Spiruline, et pour irriguer les arbustes fourragers et les cultures (bien que cette dernière utilisation puisse provoquer une salinisation progressive des terres).

"Environ 1,5 à 2 milliards de personnes vivent actuellement dans des zones de pénurie physique d'eau, où les ressources en eau sont insuffisantes pour répondre à la demande en eau, au moins pendant une partie de l'année. Environ un demi-milliard de personnes souffrent de pénurie d'eau toute l'année, " dit le Dr Vladimir Smakhtine, co-auteur de l'article et directeur de l'UNU-INWEH, dont l'institut poursuit activement des recherches liées à une variété de sources d'eau non conventionnelles.

« Il est urgent de rendre les technologies de dessalement plus abordables et de les étendre aux pays à faible revenu et à revenu intermédiaire de la tranche inférieure. bien que, nous devons nous attaquer aux inconvénients potentiellement graves du dessalement :les dommages causés par la saumure et la pollution chimique à l'environnement marin et à la santé humaine."

"La bonne nouvelle est que des efforts ont été faits ces dernières années et, avec le raffinement continu de la technologie et l'amélioration de l'accessibilité économique, nous voyons une perspective positive et prometteuse."

Fond

L'essor du dessalement

À partir de quelques-uns, principalement des installations du Moyen-Orient dans les années 1960, aujourd'hui 15, 906 usines de dessalement opérationnelles se trouvent dans 177 pays. Les deux tiers de ces usines se trouvent dans des pays à revenu élevé.

Le processus devient plus abordable, le papier dit, attribuable à la baisse des coûts due à l'amélioration continue des technologies membranaires, systèmes de récupération d'énergie, et le couplage des usines de dessalement avec des sources d'énergie renouvelables.

La gestion de la saumure peut représenter jusqu'à 33 % du coût d'une usine et figure parmi les contraintes les plus importantes à un développement plus généralisé.

Près de la moitié de la capacité mondiale de dessalement est située dans la région Moyen-Orient et Afrique du Nord (48 %), avec l'Arabie Saoudite (15,5%), les Émirats arabes unis (10,1 %) et le Koweït (3,7 %) étant tous deux les principaux producteurs de la région et du monde.

Les régions Asie de l'Est et Pacifique et Amérique du Nord produisent 18,4 % et 11,9 % de l'eau dessalée mondiale, principalement en raison de capacités importantes en Chine (7,5 %) et aux États-Unis (11,2 %) respectivement.

L'utilisation généralisée du dessalement en Espagne (5,7%) représente plus de la moitié du dessalement total en Europe occidentale (9,2%). La part mondiale de la capacité de dessalement est plus faible pour l'Asie du Sud (3,1 %), Europe de l'Est et Asie centrale (2,4%) et Afrique subsaharienne (1,9%), où le dessalement est principalement limité aux petites installations pour des applications privées et industrielles.

Le dessalement est une technologie essentielle au Moyen-Orient et pour les petits pays insulaires qui manquent généralement de ressources en eau renouvelables.

Huit pays—les Maldives, Singapour, Qatar, Malte, Antigua-et-Barbuda, Koweit, Les Bahamas et Bahreïn peuvent répondre à tous leurs besoins en eau grâce au dessalement. Six autres peuvent couvrir plus de 50 % de leurs prélèvements d'eau grâce au dessalement :la Guinée équatoriale, ÉMIRATS ARABES UNIS, Les Seychelles, Cap-Vert, Oman et Barbade.

Près de 22 millions de m3/jour de saumure sont produits à plus de 50 km du littoral le plus proche. Malgré le grand volume de saumure produite dans ces zones, il existe très peu d'options de gestion de la saumure économiquement viables et respectueuses de l'environnement. La saumure produite à l'intérieur des terres pose un problème important pour de nombreux pays situés dans toutes les régions du monde, avec 64 pays produisant plus de 10, 000 m3/jour de saumure à l'intérieur des terres.

La production de saumure continentale est un enjeu particulier en Chine (3,82 millions de m3/jour), États-Unis (2,42 millions m3/jour) et Espagne (1,01 million m3/jour).