Quels sont les trois principaux problèmes causés par le dessalement de l’eau de mer ?
Alors que le problème mondial de pénurie d’eau s’intensifie,technologie de dessalement de l'eau de merLa désalinisation de l'eau de mer est devenue un moyen important pour de nombreux pays et régions côtières de résoudre le problème de la pénurie d'eau potable. En éliminant le sel de l'eau de mer, la technologie de dessalement de l'eau de mer peut fournir des ressources fiables en eau douce à des millions de résidents.
Cependant, bien que le dessalement de l’eau de mer semble être un moyen efficace de résoudre les pénuries d’eau, son processus d’application s’accompagne également de certains problèmes qui ne peuvent être ignorés. Cet article explorera les trois principaux problèmes qui peuvent survenir dans le processus de dessalement de l’eau de mer : l’impact environnemental, la forte consommation d’énergie et le coût économique.
Trois problèmes principaux du dessalement :
Numéro 1 Impact environnemental
● Rejet de saumure
● Utilisation de produits chimiques
● Impact à long terme sur l’écologie marine
Numéro 2 Forte consommation d'énergie
● Échelle de consommation énergétique
● Sources d’énergie et impact environnemental
● Restrictions sur les énergies renouvelables
Numéro 3 Coût économique
● Investissement initial et coûts d’exploitation
● Prix de l’eau et faisabilité économique
● Financement et allocation des ressources
Question 1 Impact environnemental
Rejet de saumure
En cours dedessalement de l'eau de mer, qu'il s'agisse d'osmose inverse ou de distillation thermique, une grande quantité de saumure (saumure) sera produite. La salinité de ces saumures est généralement 1,5 à 2 fois supérieure à celle de l'eau de mer d'origine, et elle peut également contenir des additifs chimiques, des métaux lourds et d'autres polluants. Le rejet de saumure (saumure) produite lors du processus de dessalement de l'eau de mer est le principal problème qui a un impact négatif sur l'environnement. La saumure est l'eau usée à forte concentration de sel et d'autres substances dissoutes laissée après le dessalement de l'eau de mer. Comme sa salinité est bien supérieure à celle de l'eau de mer naturelle, le rejet direct dans l'océan aura un impact grave sur l'écosystème marin.
Le rejet de saumure augmente non seulement la salinité des eaux réceptrices, mais peut également contenir des produits chimiques et des métaux lourds, tels que des agents antitartre, du chlore et d'autres additifs chimiques utilisés dans le processus d'osmose inverse. Ces substances sont potentiellement toxiques pour les organismes marins et peuvent perturber l'équilibre de l'écosystème marin, entraînant la mort ou la migration de poissons et d'autres organismes marins. De plus, une saumure à forte salinité modifiera la densité de l'eau de mer dans la zone de rejet, ce qui entraînera une répartition inégale des couches d'eau, affectant encore davantage l'habitat des organismes marins.
Utilisation d'agents chimiques
Dans le processus de dessalement, divers agents chimiques sont généralement nécessaires pour empêcher l'entartrage des canalisations et des équipements. Ces agents comprennent des agents antitartre, des bactéricides et des désinfectants. Bien qu'ils jouent un rôle important dans le processus, leurs substances résiduelles peuvent avoir des effets néfastes sur l'environnement et la santé humaine une fois qu'ils pénètrent dans le milieu marin ou terrestre.
Par exemple, le chlore, en tant que désinfectant courant, est largement utilisé dans le processus de dessalement pour tuer les micro-organismes présents dans l’eau de mer. Cependant, le chlore génère des sous-produits nocifs tels que le trichlorométhane (THM) dans l’eau de mer. Ces composés sont non seulement nocifs pour la vie marine, mais peuvent également pénétrer dans le corps humain par la chaîne alimentaire. Une exposition à long terme peut augmenter le risque de cancer.
Impact à long terme sur l’écologie marine
Outre les émissions directes sur la vie marine mentionnées ci-dessus, l’exploitation à long terme des usines de dessalement peut également avoir un impact plus large sur l’écosystème des mers avoisinantes. Les usines de dessalement étant généralement situées dans des zones côtières, leurs ports d’échantillonnage de l’eau et de rejet des eaux usées sont souvent situés dans des zones côtières, qui constituent souvent des habitats et des lieux de reproduction importants pour la vie marine.
L’extraction et le rejet d’eau à grande échelle sur le long terme peuvent entraîner des modifications des propriétés physiques et chimiques des eaux côtières, affectant encore davantage les ressources halieutiques locales et la biodiversité. En outre, l’exploitation des usines de dessalement peut également accroître la pollution sonore et lumineuse dans les zones environnantes, perturbant encore davantage les modes de comportement de la vie marine.
Problème 2 Consommation d'énergie élevée
L'ampleur de la consommation énergétique
Un autre problème majeur du dessalement de l’eau de mer est sa forte consommation d’énergie. Que ce soit par osmose inverse ou par distillation thermique, le processus de dessalement consomme beaucoup d’énergie. La technologie d’osmose inverse repose sur des pompes à haute pression pour pousser l’eau de mer à travers une membrane semi-perméable afin d’éliminer le sel, tandis que la distillation thermique nécessite de chauffer et d’évaporer l’eau de mer, puis de condenser la vapeur en eau douce. Les deux processus nécessitent d’énormes apports énergétiques. Par exemple, la consommation d’énergie d’un système de dessalement par osmose inverse se situe généralement entre 3 et 4 kWh par mètre cube d’eau douce, tandis que la consommation d’énergie de la technologie de distillation thermique est plus élevée, pouvant atteindre 10 à 15 kWh par mètre cube. Comme l’eau de mer contient une grande quantité de sel dissous et d’autres impuretés, il est difficile de dessaler l’eau de mer, ce qui augmente encore la consommation d’énergie.
● Technologie d'osmose inverse : il s'agit de la méthode la plus courante de dessalement de l'eau de mer. Son principe consiste à utiliser une haute pression pour faire passer l'eau de mer à travers une membrane semi-perméable afin de réaliser le dessalement. Afin de surmonter la pression osmotique, le système d'osmose inverse doit généralement appliquer une pression allant jusqu'à 60-80 bars, ce qui signifie une consommation d'électricité importante. Selon les statistiques, le dessalement par osmose inverse consomme en moyenne 3 à 4 kWh d'électricité pour chaque mètre cube d'eau douce produit.
● Technologie de distillation thermique : comprenant la distillation éclair à plusieurs étages (MSF) et la distillation à effets multiples (MED). Ces technologies évaporent l'eau de mer en la chauffant, puis la condensent en eau douce. La consommation énergétique du processus de distillation thermique provient principalement de l'énergie thermique. En moyenne, il faut environ 10 à 15 kWh d'énergie thermique équivalente à l'électricité pour produire un mètre cube d'eau douce.
Sources d'énergie et impact environnemental
La forte consommation d'énergie augmente non seulement les coûts d'exploitation du dessalement, mais exerce également une pression supplémentaire sur l'environnement. La plupart des usines de dessalement dépendent des combustibles fossiles pour la production d'électricité, et la combustion de ces combustibles libère de grandes quantités de gaz à effet de serre et de polluants tels que le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre et les oxydes d'azote. L'émission de ces gaz aggrave non seulement le changement climatique mondial, mais entraîne également une détérioration de la qualité de l'air, ce qui affecte à son tour la santé humaine et la stabilité de l'écosystème.
En outre, certaines régions pourraient devoir augmenter leur capacité de production d’électricité pour répondre aux besoins énergétiques des usines de dessalement en raison d’un approvisionnement énergétique insuffisant, ce qui aggrave encore la tension sur les ressources énergétiques et la pollution de l’environnement.
Restrictions sur les énergies renouvelables
Bien que certaines usines de dessalement aient commencé à explorer l'utilisation des énergies renouvelables (telles que l'énergie solaire et l'énergie éolienne) pour réduire la consommation d'énergie et l'impact environnemental, l'application des énergies renouvelables est encore limitée en raison de limitations techniques et économiques. Par exemple, l'efficacité des systèmes de dessalement solaire est limitée par les conditions climatiques et la situation géographique, tandis que l'utilisation de l'énergie éolienne nécessite des investissements d'infrastructure à grande échelle. Ces facteurs limitent l'application généralisée des énergies renouvelables dans le domaine du dessalement.
Question 3 Coût économique
Investissement initial et coûts d'exploitation
Le coût économique du dessalement est un facteur important qui limite son application à grande échelle. La construction d’une usine de dessalement nécessite d’énormes investissements initiaux, notamment l’acquisition de terrains, l’achat d’équipements, la construction de pipelines et la construction d’infrastructures connexes. Ces investissements initiaux varient généralement de centaines de millions à des milliards de dollars, selon la taille de l’usine et la technologie choisie.
Outre l’investissement initial élevé, les coûts d’exploitation quotidiens dedessalementLes coûts d'exploitation sont également très élevés. Ils comprennent les coûts énergétiques, les coûts d'achat de produits chimiques, les coûts d'entretien des équipements et les coûts des ressources humaines. Le dessalement dépendant fortement des équipements et de la technologie, toute panne d'équipement ou mise à niveau technologique peut entraîner des dépenses d'exploitation supplémentaires.
Prix de l'eau et faisabilité économique
Le coût élevé du dessalement se répercutera à terme sur le prix de l'eau. Comparé à l'approvisionnement traditionnel en eau de surface ou en eau souterraine, le coût de l'eau dessalée est beaucoup plus élevé, ce qui peut être inabordable pour certaines régions économiquement défavorisées. Par exemple, dans certains pays du Moyen-Orient, le coût de l'eau dessalée peut atteindre 1 à 2 dollars américains par mètre cube, ce qui peut être difficile à promouvoir dans les pays en développement.
En outre, la faisabilité économique des projets de dessalement est également influencée par de nombreux facteurs, notamment les prix de l’énergie, les coûts des produits chimiques, les coûts de la main-d’œuvre et les variations de la demande du marché. Les fluctuations de l’un de ces facteurs peuvent affecter la rentabilité des projets de dessalement et donc leur durabilité à long terme.
Financement et allocation des ressources
La question de l’allocation raisonnable des fonds et des ressources lorsque ces ressources sont limitées est également épineuse. Bien que le dessalement puisse résoudre le problème de la pénurie d’eau, son coût élevé et ses exigences en matière de consommation d’énergie peuvent affecter l’allocation des fonds et des ressources à d’autres projets d’infrastructure importants. Par exemple, le gouvernement peut être amené à faire des compromis entre les projets d’approvisionnement en eau et d’autres services publics (comme l’éducation et la santé), ce qui peut entraîner des conflits sociaux et politiques.