Si seulement les humains pouvaient boire de l’eau de mer sans mourir, nous ne nous retrouverions pas à patauger dans une crise de l’eau. Pour ne pas mourir, il faut d’abord faire bouillir l’eau salée et en recueillir la vapeur pure, ou se procurer une membrane fantaisie qui filtre tout le sel et, commodément, la vie marine.
C’est l’idée controversée derrière le dessalement à grande échelle – de grandes installations coûteuses qui transforment l’eau salée en un liquide qui ne vous tuera pas. La critique classique du dessalement est qu’il faut une énorme quantité d’énergie pour traiter l’eau de mer, et que nous ne devrions vraiment pas brûler plus de combustibles fossiles que nécessaire. Mais un problème dont on parle moins est celui de l’effet sur l’environnement local : Le principal sous-produit du dessalement est la saumure, que les installations rejettent dans la mer. Cette substance coule au fond de la mer et fait des ravages dans les écosystèmes, en faisant chuter les niveaux d’oxygène et en faisant grimper la teneur en sel.
Malheureusement, les scientifiques n’avaient pas une bonne idée de la quantité de saumure produite par les 16 000 installations de dessalement en activité dans le monde. Jusqu’à présent. Les chercheurs rapportent aujourd’hui que la production mondiale de saumure de dessalement est 50 % plus élevée que les estimations précédentes, totalisant 141,5 millions de mètres cubes par jour, contre 95 millions de mètres cubes d’eau douce réellement produite par les installations. Mauvaise nouvelle pour l’environnement, certes, mais la situation n’est pas tout à fait catastrophique : La technologie du dessalement évolue rapidement, de sorte que les usines deviennent beaucoup plus efficaces, tant au niveau de la saumure qu’elles produisent que de l’énergie qu’elles utilisent.
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Les installations de dessalement appartiennent généralement à l’une des deux catégories suivantes : thermique et à membrane. Avec le thermique, vous aspirez l’eau de mer, vous la chauffez pour obtenir la vapeur pure, et vous repompez la saumure restante vers la mer. Avec les membranes, vous poussez l’eau de mer à de grandes pressions à travers une série de filtres, qui retirent tout le sel et les autres contaminants.
Le thermique est la méthode la plus ancienne – avant les années 1980, 84 % de l’eau dessalée passait par ce processus. Depuis le début du nouveau millénaire, cependant, un type particulier de technologie membranaire, l’osmose inverse (nous l’appellerons RO pour faire court), a proliféré de manière exponentielle. Les installations d’OI produisent désormais 69 % de l’eau dessalée dans le monde.
Pourquoi ? Parce que l’OI est moins chère et plus efficace. Les progrès de la technologie des membranes font que les installations ont besoin de moins en moins de pression, et donc d’énergie, pour filtrer l’eau de mer. Autre avantage, l’OI produit moins de saumure. Avec une installation thermique, 75 % de l’eau que vous apportez peut partir sous forme de saumure. Avec l’OI, c’est plutôt 50-50 entre l’eau douce et l’eau usée.
« Cela dépend aussi de l’eau d’alimentation », ou eau d’entrée, explique Edward Jones, coauteur de la nouvelle étude et scientifique environnemental à l’université de Wageningen aux Pays-Bas. « L’osmose inverse est moins efficace lorsqu’il s’agit de dessaler une eau très salée, comme l’eau de mer. Et elle devient de plus en plus efficace à mesure que la salinité de l’eau d’alimentation diminue. »
C’est une considération importante car toutes les installations de dessalement ne traitent pas de l’eau de mer. En fait, si vous regardez la carte ci-dessus, vous verrez qu’un grand nombre d’entre elles se trouvent à l’intérieur des terres. Elles traitent de l’eau saumâtre (c’est-à-dire légèrement salée) provenant d’aquifères ou de rivières pour la consommation, ou pour l’industrie et l’agriculture. Elles sont par nature plus efficaces que les usines côtières qui traitent l’eau de mer.
C’est en partie la raison pour laquelle les usines côtières du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord produisent une proportion stupéfiante de la saumure dessalée du monde. Au total, 173 pays et territoires exploitent des usines de dessalement, mais seuls quatre pays – l’Arabie saoudite, les Émirats arabes unis, le Koweït et le Qatar – produisent 55 % de la saumure de dessalement mondiale, selon la nouvelle étude.
La deuxième raison de cet écart est qu’au Moyen-Orient, on utilise des centrales thermiques anciennes et inefficaces, alors que le reste du monde est passé à l’OI. « Ces usines sont très, très chères à construire, il est donc peu probable qu’elles soient mises hors service », explique M. Jones. « Donc il y aura toujours ces usines en fonctionnement qui produisent de grandes quantités de saumure, en particulier au Moyen-Orient, où ils ont un réseau très établi d’usines de dessalement thermique. »
Les pays du Moyen-Orient peuvent se permettre de continuer à faire fonctionner ces choses énergivores parce qu’ils sont inondés d’argent du pétrole mais pauvres en ressources en eau. Mais comme les populations augmentent ailleurs dans le monde, et que le changement climatique entraîne des sécheresses, le dessalement est devenu une option de plus en plus attrayante. (Les analystes prévoient un taux de croissance annuel pour l’industrie de près de 9 % pour au moins les quatre prochaines années. Vous pouvez voir à quel point le dessalement a connu un essor récent dans le graphique ci-dessous). Par exemple, l’année dernière, le Cap s’est précipité pour mettre en ligne des usines d’osmose inverse temporaires afin que la ville ne se dessèche pas au milieu d’une sécheresse vicieuse.
« La pénurie croissante d’eau est le principal moteur », déclare Manzoor Qadir, coauteur de la nouvelle étude et directeur adjoint de l’Institut de l’Université des Nations unies pour l’eau, l’environnement et la santé. « En même temps, si vous regardez les pays où le dessalement a énormément augmenté, ce sont les pays qui peuvent se le permettre. »
Le boom du dessalement entraîne un raz-de-marée de saumure. Comme cette substance est plus dense que l’eau de mer typique, elle coule au fond de la mer et perturbe les communautés de vie dynamiques, qui se retrouvent à vouloir beaucoup moins de sel et beaucoup plus d’oxygène. Les installations peuvent atténuer l’impact environnemental, par exemple en mélangeant la saumure avec de l’eau de mer avant de la pomper, afin de la diluer. Elles peuvent également prendre soin d’expulser le sous-produit là où les courants sont les plus forts, ce qui permet de dissiper la saumure plus rapidement. À l’intérieur des terres, une usine pourrait évaporer l’eau dans des piscines et transporter le sel restant.
Mais la saumure est plus qu’une simple eau hypersaline – elle peut être chargée de métaux lourds et de produits chimiques qui empêchent l’eau d’alimentation d’arroser l’installation compliquée et coûteuse. « Les antifoulants utilisés dans le processus, en particulier dans le processus de prétraitement de l’eau de source, s’accumulent et se déversent dans l’environnement à des concentrations qui peuvent potentiellement avoir des effets dommageables sur les écosystèmes », explique Jones. La dilution peut aider à résoudre le problème de l’hypersalinité, mais elle ne permet pas de se débarrasser des toxines chimiques.
Mais c’est là que réside l’opportunité : Le rejet peut aussi contenir des éléments précieux comme l’uranium. Cela pourrait être une incitation suffisante pour transformer la saumure de dessalement d’un sous-produit nocif en une source de revenus. On pourrait aussi utiliser des bassins d’évaporation à l’intérieur des terres pour produire du sel commercial destiné à déglacer les routes. Et cela pourrait aider à nettoyer l’industrie, parce que le capitalisme.
« Il y a certainement des opportunités économiques disponibles », dit Jones. « C’est pourquoi nous soulignons qu’il y a des nouvelles positives ici aussi. Il y a une opportunité aussi bien que ce soit actuellement un grand défi. »
Le dessal, malgré tous ses défauts, ne va nulle part. Comme il devient moins cher, son adoption va continuer à croître. Les pays du Moyen-Orient s’en servent pleinement, tandis que d’autres régions, comme la Californie du Sud, l’utilisent pour compléter les sources d’eau traditionnelles – et de plus en plus imprévisibles. Une usine gérée par Poseidon Water, par exemple, produit 10 % de l’approvisionnement en eau du comté de San Diego.
« Cela représente suffisamment d’eau pour desservir 400 000 résidents », explique Jessica Jones, porte-parole de Poseidon. « C’est la seule nouvelle source d’approvisionnement en eau du comté qui ne dépend pas du manteau neigeux des Sierras ou des précipitations locales – une véritable résilience au climat. »
Sauf, bien sûr, le fait que le niveau des mers augmente en raison du changement climatique, ce qui menace les usines de dessalement en bord de mer dans le monde entier. Et, comble de l’ironie, ces installations consomment des quantités massives d’énergie, contribuant ainsi au problème des émissions. « Du point de vue de l’impact, l’intensité énergétique est énorme », explique Michael Kiparsky, directeur du Wheeler Water Institute de l’UC Berkeley, qui n’a pas participé à cette étude. « Même s’il est alimenté par des sources d’énergie renouvelables comme le solaire ou l’éolien, vous utilisez toujours une énorme quantité d’énergie, qui en principe pourrait aller ailleurs pour remplacer la consommation de combustibles fossiles. »
« Le dessalement n’est pas une panacée, ajoute Kiparsky. Dans un endroit comme la Californie, il peut être un complément à des sources d’eau plus traditionnelles comme le manteau neigeux. Et même si l’efficacité de ces usines va s’améliorer, il s’agit toujours d’une technologie fondamentalement gourmande en énergie. « Il y a des limites théoriques aux réductions d’intensité énergétique possibles pour le dessalement de l’eau de mer », explique M. Kiparsky. « Ce ne sera jamais bon marché. »
C’est un monde terrifiant que nous nous sommes construit, c’est certain. Mais il n’est peut-être pas trop tard pour faire le ménage.
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