Pour répondre aux besoins croissants en eau dans le monde, nous devons tirer le meilleur parti de chaque goutte, ce qui signifie considérer les eaux usées comme une ressource précieuse. Crédit :Danilo Pinzon / Banque mondiale (CC BY-NC-ND 2.0)
Transformer l'eau sale que nous jetons dans les égouts en nouveaux produits, comme l'énergie propre et les engrais, peut aider à empêcher les réservoirs de s'assécher et à changer la façon dont cette ressource précieuse est perçue.
Actuellement, l'utilisation de l'eau risque de laisser la moitié du monde confrontée à une grave pénurie d'ici 2030, car la demande dépasse l'offre. La façon linéaire dont nos sociétés et nos industries envisagent l'eau – en l'extrayant constamment pour l'utiliser puis en la rejetant dans les océans et les rivières – n'est pas durable dans un monde confronté aux défis d'une population croissante et du changement climatique.
"Les ressources naturelles en eau ne sont pas infinies, " a déclaré le Dr Christos Makropoulos, Professeur agrégé à l'Université technique nationale d'Athènes, Grèce, et le directeur de l'information de KWR, un institut de recherche sur l'eau aux Pays-Bas. « Ils sont très dépendants d'un climat stable, qui est en train de changer - et nous avons basé toute notre économie et nos moyens de subsistance sur leur disponibilité chaque fois que nous en avons besoin. »
Les Nations Unies pensent qu'il pourrait y avoir assez d'eau pour répondre aux besoins croissants du monde, mais seulement si nous trouvons une meilleure façon de tirer le meilleur parti de chaque goutte. Une façon d'y parvenir est de penser l'eau en termes d'économie circulaire – en gardant l'eau dans les systèmes sociaux ou industriels le plus longtemps possible et en en extrayant simultanément une valeur supplémentaire.
« Si vous parvenez à traiter et réutiliser les eaux usées, et extraire des matériaux et de l'énergie utiles, comme des nutriments qui pourraient devenir des engrais pour l'agriculture, ou composés à valeur ajoutée pour l'industrie chimique – vous protégez à la fois l'environnement et protégez vos villes et industries (de la pénurie d'eau), " a déclaré le Dr Makropoulos.
Exploitation de l'eau
Il est le co-coordinateur de NextGen, un projet démontrant différentes technologies de l'eau circulaire sur dix sites différents en Europe. Aux Pays-Bas, ils utilisent des écosystèmes artificiels pour traiter et réutiliser les eaux usées d'une brasserie. Au Royaume-Uni, ils développent des technologies pour extraire le méthane des usines de traitement des eaux usées afin qu'il puisse être utilisé comme source d'énergie.
Ils ont même une unité portable d'extraction des eaux usées en Grèce qui extrait les eaux usées, le nettoie à l'aide de minuscules membranes, le désinfecte puis irrigue les parcs publics.
Aux Pays-Bas, les chercheurs réutilisent les eaux usées d'une brasserie en les traitant par le biais d'un écosystème artificiel. Crédit :Christos Makropoulos
Les technologies sur les dix sites utilisent l'eau de manière à réduire la quantité qui doit être extraite et améliorent donc la résilience régionale contre la pénurie d'eau. La plupart de ces solutions ont été développées avant la création de NextGen, mais le projet aide à affiner et à faire progresser la technologie tout en montrant leur potentiel sur une plus grande, scène plus commerciale.
« Sur chaque site, nous démontrons un dispositif différent qui boucle le cycle énergétique, l'eau ou les ressources, ou parfois une combinaison des trois, " a déclaré le Dr Makropoulos. " Une partie de l'ambition ici est d'utiliser ces sites comme des laboratoires vivants, en d'autres termes comme des espaces où les gens - comme les écoles, autorités régionales ou communes, ou les entreprises - peuvent visiter et comprendre comment ils fonctionnent."
Il s'agit d'une étape cruciale pour convaincre les gouvernements locaux et les entreprises de changer leur perception de l'eau – qu'il s'agit d'une ressource renouvelable plutôt que d'une marchandise à exploiter. Autrefois, les technologies circulaires ont eu du mal à se développer car les régulateurs et le marché n'ont pas apprécié leur potentiel et n'ont pas réussi à créer l'environnement commercial nécessaire pour stimuler la demande.
Ces « living labs » sont également un outil pour aider les régulateurs à comprendre la nécessité de modifier la législation, a ajouté le Dr Makropoulos. Des définitions et réglementations obsolètes des déchets empêchent actuellement certaines ressources extraites des eaux usées d'entrer sur le marché ou de devenir compétitives en termes de coûts.
Selon Ilaria Schiavi, un expert en gestion des ressources chez IRIS, une entreprise italienne de technologie durable, de nombreux pays européens ont du mal à comprendre comment fonctionne l'économie circulaire dans la pratique.
"Peu de pays ont des stratégies d'économie circulaire et ceux qui en ont sont encore en train de déterminer comment les actions peuvent se traduire par une planification sur le terrain, " elle a dit.
Cela pourrait signifier que les opportunités de créer des systèmes qui réduisent la demande en eau d'une région sont manquées dans les grands projets de développement, qui peut verrouiller des zones dans la culture actuelle de l'utilisation et du rejet de l'eau.
"L'approche de l'eau a été qu'elle sera toujours là et nous n'avons pas besoin d'y penser lors de l'agrandissement d'une ville, " dit Schiavi, qui est également le coordinateur de projet du Projet Ô, qui vise à démontrer différentes technologies et approches de la gestion circulaire de l'eau. "Mais ce n'est plus vrai."
Le stress hydrique se produit lorsque la demande en eau dépasse la quantité disponible de qualité acceptable, et varie d'une région à l'autre. Crédit :Horizon
Des factures moins élevées
Les chercheurs développent un logiciel pour aider les autorités locales et les entreprises à analyser et comprendre les avantages économiques des stratégies durables de l'eau, comme le montant d'argent économisé en récompensant ceux qui utilisent moins d'eau avec des factures moins élevées. Ils font également la démonstration de technologies de recyclage des eaux usées qui atténuent la pression sur les sites de traitement des eaux usées existants, ainsi que de stratégies d'utilisation de sources alternatives d'eau locale, comme la pluie ou de sources industrielles.
La plupart des stations d'épuration existantes ont été construites pour traiter les eaux usées domestiques, mais avec l'augmentation des polluants provenant de l'industrie voisine et l'évolution des habitudes de la société, comme l'utilisation accrue d'antibiotiques, les usines doivent maintenant faire face à des contaminants pour lesquels elles n'étaient pas conçues initialement. Ce cocktail de polluants rend plus coûteux le nettoyage de l'eau, mais aussi plus difficile d'extraire des ressources qui pourraient être réutilisées.
"Nous essayons d'agir sur les contaminants proches de la source de la contamination car ils sont suffisamment concentrés pour être traités efficacement, " a déclaré Schiavi.
L'équipe du projet a déjà aidé à installer une usine de traitement dans un centre de recherche aquacole israélien qui permettrait le recyclage à 100 % de l'eau, éliminant ainsi le besoin de tirer davantage de l'océan.
L'usine utilise des algues pour traiter les eaux usées, qui extrait les nutriments et ceux-ci sont ensuite utilisés pour nourrir les poissons d'élevage local ou comme matière première pour les nutraceutiques (compléments alimentaires) ou d'autres applications industrielles. Cette approche circulaire évite également le rejet des eaux usées dans l'environnement, où il peut déclencher d'énormes proliférations d'algues toxiques qui peuvent étouffer d'autres espèces marines.
"La meilleure façon d'éviter les déchets n'est pas de les générer et c'est la même approche que nous voulons créer avec les eaux usées, " a déclaré Schiavi.
