1. Technologie membranaire:
* osmose et osmose inverse: Le cœur de la plupart des processus de dessalement repose sur la pression osmotique. L'osmose inverse utilise la pression pour surmonter la pression osmotique et forcer l'eau à travers une membrane semi-perméable, laissant le sel derrière.
* science du matériel membranaire: Le développement et la caractérisation des membranes avec un rejet élevé de sel et une perméabilité de l'eau nécessitent une connaissance de la science des matériaux, de la chimie de surface et de la dynamique des fluides.
2. Dessalement thermique:
* Élévation du point d'ébullition: Le flash en plusieurs étapes (MSF) et la distillation multi-effets (MED) utilisent le principe selon lequel le point d'ébullition augmente avec la pression.
* Transfert de chaleur: Un transfert de chaleur efficace est crucial pour une consommation d'énergie efficace dans le dessalement thermique. Cela implique de comprendre les principes de conduction, de convection et de rayonnement.
3. Électrodialyse:
* électrochimie: L'électrodialyse utilise le courant électrique pour déplacer les ions à travers les membranes, séparant le sel de l'eau. Ce processus repose sur les principes de l'électrochimie et du transport des ions.
4. Dessalement solaire:
* rayonnement solaire: Les systèmes de dessalement à énergie solaire utilisent l'énergie solaire pour fournir de la chaleur à l'évaporation ou pour alimenter les autres processus de dessalement. Cela nécessite de comprendre le rayonnement solaire, l'énergie thermique et la thermodynamique.
5. Conception et opération de l'usine:
* Dynamique des fluides: La conception d'un débit d'eau efficace à travers les usines de dessalement nécessite de comprendre la dynamique des fluides, y compris les chutes de pression, les débits et les turbulences.
* Transfert de chaleur et thermodynamique: L'optimisation de l'efficacité énergétique dans les usines de dessalement consiste à comprendre le transfert de chaleur, la thermodynamique et la conservation de l'énergie.
6. Efficacité énergétique:
* Thermodynamique et conservation de l'énergie: Le dessalement est à forte intensité d'énergie. Les principes de physique sont utilisés pour optimiser la consommation d'énergie, réduire la chaleur des déchets et améliorer l'efficacité globale du processus.
7. Impact environnemental:
* Physique de l'élimination de la saumure: Comprendre les propriétés physiques de la saumure (eau salée concentrée) est crucial pour concevoir des systèmes d'élimination respectueux de l'environnement.
En résumé, la physique est essentielle pour comprendre les principes fondamentaux régissant le dessalement, la conception de plantes de dessalement efficaces et efficientes et la minimisation de leur impact environnemental.
