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Distillation solaire

Mis à jour le 14/12/2012

L'énergie solaire peut permettre de dessaler l'eau de mer, pour ensuite la rendre ainsi potable.

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Accès à l'eau potable

 

71% de la surface de la terre est de l'eau. Mais, plus de 97% de cette eau est salée, deux tiers de l'eau douce est gelée dans les régions polaires ou les glaciers.  Donc, tous les habitants de la terre doivent partager la petite fraction d'eau douce disponible dans les lacs et les rivières. 

L'eau douce que nous utilisons est recyclée constamment par le cycle de l'eau (eau en surface > évaporation > nuages > pluie >). Ainsi, l'eau que nous buvons est celle des dinosaures.

 

Cycle de l'eau

 

Actuellement, plus d'un milliard de personnes dans le monde n'ont pas accès à l'eau potable et le problème s'aggrave avec la croissance démographique. D'abord, il faut apprendre à ne pas gaspiller de l'eau, ensuite dans de nombreux pays, il faut produire de l'eau salubre à partir de l'eau de mer ou des sources fortement polluées.


Dessalement de l'eau de mer par distillation solaire

L'eau de mer contient environ 35g de sel par litre, c'est l'équivalent d'une petite cuillère à soupe, mais cela suffit à rendre l'eau de mer imbuvable. 

Une des manières de la rendre potable est de séparer l'eau pure du sel (ou des impuretés) par distillation solaire.


Faire un distillateur solaire expérimental

 

 

 

1. Prenez un bassin en plastique, de préférence grand, rond et foncé en couleur (la surface sombre absorbe plus de chaleur).
2. Versez un grand verre d'eau de mer (ou d'eau de robinet avec une cuillère de sel) dans le bassin.
3. Placez le verre vide au milieu du bassin (attention, il ne doit pas flotter).
4. Couvrez le bassin avec une feuille de plastique transparente et attachez la avec une ficelle autour du bassin.
5. Appuyez au centre de la feuille transparente afin de faire une cône descendante dans la direction du verre au milieu du bassin. Mettez un caillou au centre pour tenir la feuille de plastique en place.

 

 

 

Le distillateur est maintenant prêt. 

Placez le distillateur sur un morceau de matière isolant (du polystyrène expansé ou plusieurs épaisseurs de carton) dans un endroit ensoleillé.

L'eau dans le bassin va se chauffer et avec l'augmentation de température une partie va s'évaporer. La vapeur d'eau va condenser sur la surface intérieure de la feuille de plastique. Éventuellement des gouttes d'eau vont former, couler sur la surface de la plastique et tomber dans le verre. 

Après un ou deux jours ensoleillés, le verre doit être plein. Vous pouvez alors, enlever la feuille de plastique et goûter l'eau dans le verre. Vous verrez aussi des traces de sel au fond du bassin.

Ce distillateur est trop petit pour fournir nos besoins d'eau potable, mais c'est une démonstration expérimentale d'une technique qui reproduit le fonctionnement du "cycle de l'eau" environnemental. L'évaporation est provoquée par le rayonnement solaire, la vapeur d'eau se mélange avec l'air et se condense (dans les nuages) pour revenir sur terre en pluie.

 


Distillateurs solaires dans le monde

Le premier distillateur solaire industriel a été construit en 1872 par un ingénieur suédois Charles Wilson. L'installation était conçue pour la ville minière de Las Salinas dans le nord de Chili. 
Ce distillateur utilisait des bacs en bois sur une surface de 4.700 m² pour produire 23.000 litres d'eau pure par jour, soit 4,9 litres par mètre carré de distillateur solaire. L'installation a fonctionné pendant 40 ans.

Depuis un siècle, des milliers de distillateurs solaires fonctionnent à travers le monde. La plupart sert pour un usage domestique. Ils sont construits artisanalement suivant le modèle montré en coupe. Suivant le climat et la saison, ils peuvent produire de 2 à 6 litres d'eau pure par mètre carré par jour.

 

Coupe sur un distillateur solaire artisanal


Aqua-Aero WaterSystems

La société néerlandaise Aqua-Aero WaterSystems (AAWS) a mis au point un distillateur de forme conique "WaterPyramid" pouvant être installée dans des pays où l'eau est impropre à la consommation humaine. La quantité d'eau produite est liée à l'intensité du rayonnement solaire et à la taille de la structure réalisée en plastique transparente.

 

 

Dans les régions tropicales, il est possible de produire jusqu'à 2 litres d'eau par jour et par m².
Ainsi, un système disposant d'une surface de 600 m² (comme sur la photo) peut produire quotidiennement 1.250 litres d'eau distillée.


Petits distillateurs commercialisés

Watercone®

 

 

 

Watercone® est un distillateur solaire composé d'un récipient noir et d'une cloche transparente. 

La cloche conique est munie d'une gouttière à l'intérieur pour récolter l'eau qui condense sur la surface, et d'une ouverture au sommet pour récupérer l'eau distillée.

Le diamètre extérieur du "Watercone" est d'environ 80 cm. Exposé au soleil, il peut produire un maximum de 1,6 litres d'eau distillée par jour.

 

 

  

1. Versez de l'eau saumâtre dans le récipient noir.

2. Couvrez avec la cloche transparente.

3. Renversez la cloche afin de récupérer l'eau pure.


AKA Vapor Still

 

 

AKA Vapor Still est un petit distillateur solaire gonflable, commercialisé par l'entreprise britannique AVMAR.

 

 

 


Osmose inverse

 

Actuellement, les distillateurs solaires sont considérés trop chers pour les installations industrielles et la technique d'osmose inverse est généralement utilisée pour les usines de dessalement de l'eau de mer.  

La technique de l'osmose inverse a été mise au point par les scientifiques de la N.A.S.A. pour recycler et purifier l’eau consommée et éliminée par les cosmonautes lors des vols spatiaux.

 

Principe de la technique de l'osmose inverse

Normalement, quand l’eau salée et l’eau douce sont mises dans un récipient, séparée par une membrane semi-perméable, c’est l’eau pure qui migre vers la solution salée. Mais si on exerce une pression forte sur l’eau salée, le processus est inversé, alors elle est appelée osmose inverse. Le passage forcé à travers la membrane semi-perméable filtre tous les éléments indésirables que peut contenir l’eau. 

Ce procédé, est peu gourmand en énergie, et la plupart des usines de traitement des eaux saumâtres sont équipées aujourd’hui. Il est possible d'utiliser les panneaux photovoltaïques afin de fournir l'énergie électrique nécessaire pour les pompes et les compresseurs.

L'osmose inverse nécessite un pré-traitement de l'eau afin d’éliminer le sable et les saletés en suspension qui sont susceptibles de colmater la membrane.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Article mis à jour le 14/12/2012

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