L'approvisionnement en eau des citadins peut devenir beaucoup plus efficace, selon les chercheurs de l'Université Rice qui disent que cela devrait impliquer un niveau sain d'eaux usées recyclées.

En utilisant Houston comme modèle, des chercheurs de la Brown School of Engineering de Rice ont élaboré un plan qui pourrait réduire les besoins en eau de surface (provenant des rivières, réservoirs ou puits) de 28 % en recyclant les eaux usées pour les rendre à nouveau potables.

Alors que le coût de l'énergie nécessaire pour les futurs systèmes de purification avancés serait important, ils disent que les économies réalisées en complétant l'eau douce expédiée à distance avec la "réutilisation potable directe" des eaux usées municipales compenseraient largement la dépense.

Et l'eau serait mieux pour démarrer.

Un modèle complet de l'impact environnemental et économique et des avantages d'un tel système a été développé par des chercheurs de Rice associés au Nanosystems Engineering Research Center for Nanotechnology-Enabled Water Treatment (NEWT) soutenu par la National Science Foundation.

L'ingénieur environnemental du riz Qilin Li est l'auteur correspondant et l'auteur principal de la recherche postdoctorale Lu Liu de l'étude publiée dans Durabilité de la nature .

Il montre comment la reconfiguration prévue par Houston de son système actuel de traitement des eaux usées, par lequel il consolidera à terme le nombre de stations d'épuration de 39 à 12, peut être amélioré pour une distribution d'eau « à l'épreuve du temps » dans la ville.

« Toutes les technologies nécessaires pour traiter les eaux usées en eau potable sont disponibles, " dit Li. " Le problème est qu'aujourd'hui, ils sont encore assez chers. Une partie très importante de l'article consiste donc à examiner à quel point la technologie doit devenir bon marché pour que l'ensemble ait un sens financier et énergétique. »

Le traitement avancé de l'eau est un sujet d'étude intense par les scientifiques et les ingénieurs des nombreuses institutions, y compris le riz, associé à ASPIC.

"Une autre façon d'améliorer l'eau potable serait de réduire son temps de trajet, " dit-elle. L'eau livrée par un système avec de nombreux points de distribution ramasserait moins de contaminants chimiques et biologiques en cours de route. Houston, elle a noté, dispose déjà d'un système de traitement des eaux usées bien réparti, et rendre cette eau potable permettrait de réduire les temps de trajet jusqu'au domicile.

Le modèle montre qu'il y aura toujours un compromis entre l'acquisition d'eau potable, l'énergie nécessaire pour le traiter, le coût de son transport sans affecter sa qualité, et tente de trouver un équilibre raisonnable entre ces facteurs. L'étude a évalué ces objectifs contradictoires et a examiné de manière exhaustive toutes les possibilités de trouver des systèmes équilibrés.

"Finalement, nous voulons savoir à quoi devrait ressembler notre système d'approvisionnement en eau de nouvelle génération, " a dit Li. " Comment l'échelle du système affecte-t-elle la distribution ? Devrait-il être un gigantesque, source d'eau centralisée ou plusieurs sources plus petites distribuées ?

"Dans ce cas, combien de sources doit-il y avoir, quelle superficie chacun doit-il fournir et où doivent-ils être situés ? Ce sont toutes des questions que nous étudions, " dit-elle. " Beaucoup de gens en ont parlé, mais très peu de travail quantitatif a été fait pour montrer les chiffres."

Li a admis que Houston n'était peut-être pas le plus représentatif des principaux systèmes d'infrastructures municipales, car le système d'assainissement de la ville est déjà très distribué, mais son système d'approvisionnement en eau ne l'est pas. Le défi d'avoir un approvisionnement en eau hautement centralisé a été démontré par une rupture dramatique de la conduite d'eau de 96 pouces en février qui a coupé une grande partie de l'approvisionnement de la ville.

"C'était un exemple extraordinaire, mais il existe de nombreuses petites fuites souterraines qui ne sont pas détectées et qui laissent potentiellement entrer des contaminants dans les maisons, " elle a dit.

L'étude n'a porté que sur la réutilisation potable directe, que le modèle montre comme une option plus économique pour les villes établies, mais elle a dit que la meilleure option pour un nouveau développement, c'est-à-dire construire un système de distribution pour la première fois—peut-être avoir une livraison séparée d'eau potable et non potable.

"Ce serait prohibitif en termes de coûts dans un endroit comme Houston, mais ce serait moins cher pour une nouvelle communauté, où les effluents d'eaux usées peuvent être traités au minimum, pas tout à fait buvable mais suffisant pour l'irrigation ou la chasse d'eau des toilettes, " dit Li.

"Bien que ce serait peut-être à l'avantage de Houston d'utiliser des bassins de rétention qui existent déjà dans toute la ville pour stocker les eaux pluviales et les traiter pour un usage non potable."