Réalisation d'une installation-pilote en laboratoire pour démontrer la faisabilité technologique et économique de la distillation transmembranaire d'eau salée

• Unité de recherche: OFEV
• Numéro de projet: UTF 107.24.03

Mots-clé (Français)

eau potable, eau salée, distillation transmembranaire, énergie solaire

Description succincte (Français)

La mise à disposition d’eau potable en quantités suffisantes constitue un des principaux problèmes écologiques et humanitaires de la planète. Il existe des technologies pour produire de l’eau potable à partir d’eau de mer, mais elles consomment beaucoup d’énergie fossile ou sont fort coûteuses.

La distillation transmembranaire est une technologie nouvelle qui permet de produire de l’eau potable à partir d’eau salée à l’aide d’énergie solaire. Elle devrait permettre la réalisation de petites unités de production (1 à 5m³ par jour) à des coûts d’investissement et de fonctionnement modiques.

Résultats selon le contrat (Français)

Mise en fonction d’une installation-pilote en laboratoire avec des membranes de grandeur standard (upscaling de 49cm² à 2000cm²) comparables à celles utilisées dans une installation de format commercial.

Essai longue durée de l’efficacité des membranes (au moins 500 heures) et comparaison de 2 à 3 types de membranes.

Calculation des besoins énergétiques pour le fonctionnement d’une installation de format commercial.

Calculation des coûts potentiels d’investissement et de fonctionnement d’une installation de format commercial.

Conditions de remboursements (Français)

Dans le cas d’une commercialisation de la technologie développée dans le présent projet ou lors de la vente de brevets ou de licences liés au présent projet, un remboursement des contributions fédérales versées est demandé au mandataire conformément aux dispositions de l’art. 49 alinéa 3 de la loi sur la protection de l’environnement.

En cas de succès commercial, le mandataire s’engage à rembourser au mandant à concurrence du total des contributions fédérales versées en rétrocédant une partie des revenus obtenus selon un barême qui devra être défini à la fin du projet.

Objectifs du projet (Français)

Réaliser une installation-pilote en laboratoire qui permet de valider la faisabilité technologique du principe de distillation transmembranaire d’eau salée et son estimation économique dans la perspective de réalisation d’une installation-pilote de format commercial.

Description des résultats (Français)

Le but du projet était le développement et la construction d'un pilote semi industriel de distillation transmembranaire composé de 2 membranes planes parallèles, d'une surface active de 0.25 m². Les résultats obtenus devraient permettre (dans uns seconde étape) la conception et la réalisation d'un prototype industriel fournissant jusqu'à 1000 litres par jour d'eau "distillée", en fonctionnant à l'énergie solaire. Ces travaux ont été conduits avec le soutien de l'Office Fédéral de l'Environnement, la participation de l'organisation non-gouvernementale Antenna Technology à Genève et l'entreprise CM-CELFA Membrantrenntechnik AG à Schwyz.

Plusieurs développements du module membranaire ont été nécessaires à cause de la complexité de l'empilement des membranes et de l'alternance des flux d'eau chaude salée et d'eau froide pure circulant à contre-courant. Une solution a été trouvée qui a permis de faire des essais de longue durée du procédé et d'établir un bilan d'énergie, cependant le problème de l'étanchéité des circuits hydrauliques devra encore être perfectionné.

Ce pilote semi-industriel a été intégreé dans une installation de distillation transmembranaire à tubes, déjà existante. Plusieurs études ont été réalisées pour optimiser les paramètres opératoires: l'influence de la concentration en sel, l'influence des débits d'eau chaude salée et d'eau froide pure puis l'influence de la pression dans le circuit d'eau chaude sur le flux d'eau pure produite.