Les mégaprojets de dessalement, longtemps considérés comme un processus coûteux et à forte intensité énergétique, cherchent à exploiter les ressources renouvelables pour limiter le coût et les problèmes environnementaux de cette technologie cruciale.
En juin 2022, ENOWA, la filiale énergie, eau et hydrogène du mégaprojet NEOM en Arabie saoudite, a signé un protocole d'accord avec la société énergétique française Veolia et la société commerciale japonaise Itochu pour développer une installation de dessalement de l'eau par osmose inverse (OI) alimentée à 100 % par des énergies renouvelables. L'installation, dont l'achèvement est prévu en 2025, devrait produire 500 000 mètres cubes d'eau potable par jour, répondant ainsi à 30 % de la demande d'eau prévue de NEOM.
Dans un élan similaire de dessalement sans carbone, en septembre 2022, l'Autorité de l'électricité et de l'eau de Dubaï (DEWA) a signé un partenariat avec la start-up néerlandaise Desolenator pour développer un projet pilote de dessalement à l'énergie solaire.
Les entreprises ont déjà installé une usine pilote à la centrale électrique et au complexe de dessalement de Jebel Ali, qui produit 1 000 litres par jour, et prévoient que la nouvelle technologie pourrait réduire le coût de l'eau dessalée à 0,02 dollar par litre. Bien que les coûts de dessalement varient considérablement en fonction de la source d'eau, de la technologie et des prix de l'électricité, la fourchette moyenne au niveau mondial se situe entre 0,50 et 1,50 dollar par mètre cube.
DEWA a pour objectif de produire 100 % de son eau dessalée à partir d'un mélange d'énergies renouvelables et de chaleur résiduelle d'ici 2030.
Expansion de la capacité mondiale
Plus de la moitié de la population mondiale souffre chaque année d'une forme ou d'une autre de pénurie d'eau et, selon le Programme des Nations unies pour l'environnement, l'offre d'eau pourrait être inférieure de 40 % à la demande d'ici à 2030 si les systèmes de gestion de l'eau ne sont pas modifiés.
Avec la baisse des coûts associés au dessalement, le processus est susceptible de jouer un rôle clé dans la réalisation de l'objectif de développement durable n° 6 des Nations unies, qui vise à "assurer la disponibilité et la gestion durable de l'eau et de l'assainissement pour tous".
Le dessalement est déjà très répandu, avec environ 16 000 installations en service dans 177 pays. En 2016, la région Moyen-Orient et Afrique du Nord (MENA) représentait 46,7 % de la capacité de dessalement mondiale, suivie de la région Asie-Pacifique (17,5 %) et de l'Amérique du Nord (12,9 %).
Certains pays insulaires, comme les Bahamas ou les Maldives, dépendent entièrement du dessalement. Les réserves limitées d'eau douce et l'accès à d'abondantes réserves énergétiques ont stimulé les investissements dans le dessalement dans la région MENA, en particulier au sein du Conseil de coopération du Golfe (CCG). Environ la moitié de la demande annuelle en eau de l'Arabie saoudite est satisfaite par le dessalement.
La capacité de dessalement dans la région Asie-Pacifique devrait connaître une croissance importante, sous l'impulsion de la Chine. Avec l'un des taux de ressources en eau par habitant les plus bas du monde, soit environ 2 000 mètres cubes, la Chine investit dans un plan quinquennal visant à porter sa capacité à 2,9 millions de tonnes par jour.
La lutte du pays contre la pénurie d'eau a été mise en évidence lorsque la sécheresse de cette année a mis à mal l'importante infrastructure hydroélectrique de la Chine.
L'Égypte a également fait de grands progrès pour développer sa capacité de dessalement basée sur les énergies renouvelables. En 2021, le pays a proposé à son fonds souverain 17 concessions de 25 ans pour la construction d'usines de dessalement fonctionnant à l'énergie solaire. Les centrales elles-mêmes seront partiellement alimentées par des énergies renouvelables, ce qui, associé à un financement vert, pourrait réduire les coûts de production d'environ 20 à 25 %.
Le gouvernement vise une capacité de dessalement installée de 6,4 millions de mètres cubes par jour d'ici 2050, contre 800 000 en 2021.
Cette expansion vise à diversifier les ressources en eau du pays le plus peuplé du monde arabe au-delà du Nil, qui satisfait actuellement environ 97 % des besoins en eau de l'Égypte, à mesure que progresse en amont le développement du Grand barrage de la Renaissance éthiopienne.
Le dessalement devrait également soutenir l'expansion du développement industriel et résidentiel plus loin du Nil, en accord avec les nouveaux plans de développement urbain.
Solutions locales
De grands progrès ont été réalisés depuis les années 1970 pour réduire le coût et la consommation d'énergie du dessalement, principalement grâce à l'introduction de la technologie de l'osmose inverse à base de membranes. Le coût de l'eau dessalée a été divisé par deux entre 1980 et 2005, et promet de baisser encore avec le développement des nouvelles technologies et des ressources renouvelables.
Alors que la plupart des usines de dessalement de la région MENA fonctionnent avec des combustibles fossiles, l'utilisation croissante des énergies renouvelables, ainsi que les projets de capture du carbone et de production d'hydrogène, devraient aider de nombreux pays de la région à atteindre leurs objectifs en matière d'émissions.
L'énergie solaire, en particulier, constitue une source d'énergie viable et de plus en plus abordable pour les plantes.
KarmSolar, une société égyptienne de services et d'énergie solaire, construit une usine pilote de dessalement à l'énergie solaire à Marsa Shagra, sur la côte de la mer Rouge, d'une capacité de 200 mètres cubes par jour. D'après l'entreprise, tout excédent d'eau non stockée produit pendant les heures d'ensoleillement maximal pourrait être utilisé pour les activités de construction locales ou les jardins hydroponiques.
Les nouvelles technologies ont le potentiel de diversifier les sources d'énergie utilisées pour le dessalement. Le Laboratoire national des énergies renouvelables du ministère américain de l'Énergie parraine le développement d'un convertisseur d'énergie des vagues à osmose inverse hydraulique-électrique, un dispositif modulaire capable d'utiliser l'énergie cinétique des vagues pour produire de l'eau potable à partir d'eau de mer.
Parallèlement, Manhat, une start-up basée à Abu Dhabi, a mis au point des plateformes flottantes qui utilisent la lumière du soleil pour distiller l'eau douce. Dans un processus d'électricité zéro similaire au cycle naturel de l'eau, la lumière du soleil évapore l'eau de mer à l'intérieur d'une structure semblable à une serre, séparant l'eau douce des cristaux de sel.
Bien que ces deux technologies n'aient pas été mises en œuvre à l'échelle industrielle, elles pourraient être utilisées à l'avenir pour compléter les installations conventionnelles de dessalement et d'énergie durable.
La marchandisation des eaux usées
Une autre préoccupation environnementale majeure associée au dessalement est la production de saumure ou d'eaux usées.
Le dessalement conventionnel produit environ 1,5 litre d'eaux usées concentrées par litre d'eau potable produite, avec une salinité deux fois supérieure à celle de l'eau de mer et contenant des produits chimiques tels que le chlore ou le cuivre utilisés dans le traitement des équipements.
Toutefois, les projets de commercialisation de la saumure produite lors du processus de dessalement pourraient réduire son impact sur l'environnement. La saumure traitée produit du sel industriel de haute pureté, du brome, du bore, du potassium, du gypse, du magnésium et des métaux rares, dont beaucoup peuvent être utilisés en aval.
Dans le cadre de l'usine de dessalement prévue par NEOM, les sous-produits de la saumure, tels que l'hydroxyde de sodium, pourraient servir de matière première pour la production d'hydrogène vert prévue par le projet.
Cet article a été initialement publié dans The Conversation. Lire l'original.
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