Et si on s’inspirait de la nature pour produire de l’eau douce ? C’est le défi que Jean-Paul Domen, inventeur et Docteur en physique, et Philippe Bertin, industriel et investisseur, se sont lancés en 1999. Pari gagné ! D’ici un an, ils mettront la terre en boîte.

A l’origine du concept, une idée simple : si la terre fabrique de l’eau douce à température et pression « ambiantes », il doit être possible d’en faire autant. Dix ans plus tard, la société 3MW, pour « The third millenium water company », présente le MEDC (multi-effect drying & condensation), un procédé de désalinisation de l’eau de mer simple, robuste et autonome en énergie. Lequel a fait sensation lors du dernier CleanTuesday du 10 mars dernier, consacré à la thématique de l’eau.

Le fruit de dix ans de recherche et développement

Le principe physique du MEDC reproduit le cycle naturel de l’eau enseigné en primaire : l’évaporation de l’eau crée un nuage, qui lorsqu’il passe dans une zone d’air froid, se condense sous forme de pluie. 3MW fait couler un filet d’eau par gravité sur une plaque verticale, alors qu’un flux forcé d’air chaud monte en sens inverse. L’air chaud se charge alors en vapeur d’eau, formant un mini nuage. Le petit cumulus, toujours soumis au flux d’air forcé, est alors chauffé lors de son passage au sommet du dispositif, avant de redescendre de l’autre coté de la même plaque. La température de cette dernière étant inférieure à celle de l’air, le nuage se condense. Il ne reste plus qu’à recueillir l’eau douce au pied de la paroi. « Une petite terre dans une boîte… », sourit Antoine Gourdon, Directeur du développement de 3MW.

Le principe est donc simple, mais il aura fallu près de dix ans de R&D pour aboutir à une technologie industrialisable. Notamment pour fiabiliser le système et lui donner une totale autonomie énergétique.

Pas de métal pour une maintenance simplifiée

Ayant un encombrement d’un mètre cube environ, le module de base est composé d’une centaine de plaques de plastique espacées de quelques millimètres. Du plastique ? « Oui. Nous avons éliminé le métal, tellement incompatible avec l’eau salée, afin de réduire au maximum les coûts d’entretien, » explique Antoine Gourdon.

Autre intérêt du système, son autonomie. Le ventilateur générant le flux d’air est alimenté par un panneau photovoltaïque. Le réchauffage de l’air chargé d’eau étant assuré par un échangeur de type chauffe-eau solaire. « Nous souhaitons y ajouter d’autres sources de chaleur comme la vapeur basse pression, ou les gaz d’échappement, afin de rendre le système universel, c’est à dire capable de récupérer toute forme d’énergie thermique », ajoute Antoine Gourdon. En revanche, bien qu’il soit transportable, l’appareil nécessite une installation stable et n’est donc pas utilisable sur un bateau.

Coté performances, la capacité de production d’un seul module atteint quatre mètres cubes d’eau douce par jour pour une consommation énergétique de 0,2 kWh/m3, soit vingt fois moins que l’osmose inverse, la technologie la plus économe jusqu’à présent.

Un marché mondial de 400 millions de dollars

Le prix du module n’est pas encore fixé, mais 3MW pense pouvoir proposer des désalinisateurs 20% moins chers que les dispositifs à osmose inverse. L’entreprise a choisi de licencier sa technologie et vise prioritairement les unités de petite capacité destinées aux particuliers, aux hôtels, aux chantiers et plates-formes en mer, et bien sûr aux ONG, pour des petites collectivités (dispensaires, camps…). Antoine Gourdon estime ce marché à 400 millions de dollars par an et se donne dix ans pour s’en arroger 20% des parts. Cela sachant que le marché mondial de la désalinisation, toutes capacités confondues, est estimé à quatre milliards de dollars par an.

A l’avenir, la modularité du système permet d’envisager la création d’usines de grande capacité (plus de 1000 m3/jours). En attendant, les premières terres miniatures devraient être livrées avant la fin de l’année aux îles Comores, en Egypte et en Inde.

Les autres procédés de désalinisation

• Le procédé le plus ancien est la distillation. L’eau salée, chauffée dans une sorte d’alambic, dégage de la vapeur d’eau qu’il suffit de condenser pour obtenir de l’eau douce. L’énergie consommée est considérable, environ 15 kWh/m3, et le dispositif très encombrant. La majorité des usines installées utilise cette technique.
• Plus récente, et devenant majoritaire sur le marché, l’osmose inverse est non seulement plus économe en énergie, entre 4 et 5 KWh/m3, mais surtout transportable. Cette technologie est ainsi exploitée par des usines de désalinisation massive, en Israël par exemple, mais aussi embarquée sur des bateaux. Il existe même des versions manuelles individuelles, prenant la forme d’une grosse pompe à vélo, aisément transportable dans un sac à dos. Le principe de l’osmose inverse consiste à comprimer fortement l’eau salée (entre 50 et 80 bars) contre une membrane semi-perméable retenant le sel et les impuretés.
• Notons enfin l’existence de l’électrodialyse, procédé électrique, qui consiste à réduire la concentration en sel par des passes successives de l’eau dans un dispositif membranaire placé entre deux électrodes. Cette méthode est relativement économe en énergie mais ne convient pas à l’eau de mer, trop fortement salée. Elle produit de plus de l’eau de javel dont il faut avoir l’utilité…

Ces trois méthodes, y compris celle de 3MW, ont l’inconvénient de produire une eau pure, donc sans minéraux. Il est indispensable de la reminéraliser pour obtenir de l’eau potable. Cette opération simple et très peu coûteuse, moins d’un centime d’euro par m3, n’est pas un frein à l’utilisation de la désalinisation.

L’entreprise 3MW en bref

* Création : 1999 par Jean-Paul Domen, inventeur et docteur en physique, et Philippe Bertin, industriel et investisseur (Bertin Technologies).

* Activité : création d’un procédé de désalinisation économe en énergie

* Chiffre d’affaires : premières ventes en 2009.

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