{"id":113,"date":"2011-07-15T16:59:30","date_gmt":"2011-07-15T16:59:30","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/2011\/07\/15\/la-forte-croissance-du-dessalement-des-eaux-de-mer-va-participer-a-la-consommation-mondiale-delectri\/"},"modified":"2012-07-12T12:34:44","modified_gmt":"2012-07-12T12:34:44","slug":"la-forte-croissance-du-dessalement-des-eaux-de-mer-va-participer-a-la-consommation-mondiale-delectri","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/2011\/07\/15\/la-forte-croissance-du-dessalement-des-eaux-de-mer-va-participer-a-la-consommation-mondiale-delectri\/","title":{"rendered":"La forte croissance du dessalement des eaux de mer va participer \u00e0 la consommation mondiale d&rsquo;\u00e9lectricit\u00e9"},"content":{"rendered":"<p>&#160;L&#039;\u00e9lectricit\u00e9 est la forme \u00e9labor\u00e9e d&#039;\u00e9nergie qui va s&#039;imposer au cours d&#039;un XXI\u00e8me si\u00e8cle de plus en plus urbanis\u00e9, d\u00e9pendant de syst\u00e8mes \u00e0 fort rendements \u00e9nerg\u00e9tiques comme les pompes \u00e0 chaleur et asservi aux \u00e9nergies renouvelables intermittentes. Dans les transports, les trains \u00e0 grande vitesse se substitueront aux avions et autres ferries, les v\u00e9hicules \u00e0 traction \u00e9lectrique, le d\u00e9veloppement de l&#039;industrie de l&#039;Aluminium (m\u00e9tal l\u00e9ger et donc \u00e9cologique, malheureusement de moins en moins produit dans une Europe qui n&#039;a rien compris au match qui se joue) seront des \u00e9volutions qui vont accentuer encore et encore les consommations d&#039;\u00e9lectricit\u00e9. Mais je voudrais \u00e9voquer ici, pour agr\u00e9menter le tableau, une application encore marginale mais en tr\u00e8s forte croissance qui participera de plus en plus \u00e0 cet engouement pour l&#039;\u00e9nergie \u00e9lectrique: le dessalement de l&#039;eau de mer et autres eaux saum\u00e2tres.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/files\/2012\/07\/6a00d83451b18369e2014e89dc6dc9970d-pi.jpg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Dessalement\" class=\"asset  asset-image at-xid-6a00d83451b18369e2014e89dc6dc9970d\" src=\"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/files\/2012\/07\/6a00d83451b18369e2014e89dc6dc9970d-450wi.jpg\" style=\"width: 450px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&#160;Le Fraunhofer estime qu&#039;en 2011 la demande mondiale d&#039;eau va s&#039;\u00e9lever \u00e0 <span style=\"color: #0000bf\"><strong>4400 milliards de m3<\/strong><\/span> et que le potentiel de dessalement des eaux de mers et autres eaux saum\u00e2tres install\u00e9 dans le monde va atteindre en 2011 les <span style=\"color: #0000bf\"><strong>77 millions de m3 par jour<\/strong><\/span> soit un flux de production potentielle en fin d&#039;ann\u00e9e autour des <span style=\"color: #0000bf\"><strong>28 milliards de m3 par an<\/strong><\/span>. Important au Moyen-Orient, aux \u00c9tats-Unis, en Espagne, le dessalement des eaux est donc encore tout \u00e0 fait marginal dans l&#039;approvisionnement global mais sa croissance annuelle d\u00e9passe les 10%. Il faut donc pr\u00e9voir un doublement des capacit\u00e9s install\u00e9es environ d&#039;ici \u00e0 6 ans. Dans ce cadre le Fraunhofer pronostique une capacit\u00e9 de dessalement autour des <span style=\"color: #0000bf\"><strong>130 millions de m3 par jour d\u00e8s 2016<\/strong><\/span> (48 milliards de m3 par an). Ceci correspondra alors \u00e0 1% environ de l&#039;approvisionnement en eau des populations mondiales.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/files\/2012\/07\/6a00d83451b18369e201538fe96332970b-pi.jpg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Siemens electrodialyse\" class=\"asset  asset-image at-xid-6a00d83451b18369e201538fe96332970b\" src=\"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/files\/2012\/07\/6a00d83451b18369e201538fe96332970b-250wi.jpg\" style=\"width: 230px;margin: 0px 5px 5px 0px\" \/><\/a>&#160; L&#039;autre param\u00e8tre \u00e0 prendre en compte est la nouvelle supr\u00e9matie des techniques \u00e9lectriques de s\u00e9paration sur les technologies thermiques classiques reposant sur l&#039;\u00e9vaporation et la condensation de l&#039;eau. L&#039;<span style=\"color: #0000bf\"><strong>osmose inverse<\/strong><\/span> utilisant la compression de l&#039;eau au travers d&#039;une membrane est le proc\u00e9d\u00e9 industriel le plus r\u00e9pandu aujourd&#039;hui et les industriels comme Siemens (FIG.) travaillent activement sur l&#039;<span style=\"color: #0000bf\"><strong>\u00e9lectrodialyse<\/strong><\/span> qui repose sur la migration des ions au travers de membranes lors du passage du courant dans l&#039;\u00e9lectrolyte naturel que constitue l&#039;eau sal\u00e9e. Ces technologies &quot;\u00e9lectriques&quot; repr\u00e9sentaient 64% de l&#039;ensemble des unit\u00e9s install\u00e9es en 2008, elles en repr\u00e9senteront 68% \u00e0 fin 2011 et autour de 79% en 2016.<\/p>\n<p>&#160;L&#039;int\u00e9r\u00eat des techniques \u00e9lectriques r\u00e9side dans le fait qu&#039;elles \u00e9vitent la combustion de fuel lourds ou de gaz au sein de gigantesques installations en charge d&#039;\u00e9vaporer et de condenser de l&#039;eau. De plus les progr\u00e8s r\u00e9alis\u00e9s dans les membranes s\u00e9lectives abaissent de plus en plus l&#039;\u00e9nergie n\u00e9cessaire \u00e0 l&#039;extraction des ions (Voir la remarque en fin de papier). Alors que l&#039;osmose inverse consomme selon Siemens entre 3,4 et 4,8 kWh d&#039;\u00e9lectricit\u00e9 par m3, <span style=\"color: #0000bf\"><strong>l&#039;\u00e9lectrodialyse devrait permettre de diviser par deux ces consommations d&#039;\u00e9nergie<\/strong><\/span>.<\/p>\n<p>Compte tenu de ces hypoth\u00e8ses:<\/p>\n<p>-de croissance forte du potentiel de dessalement de l&#039;eau dans les ann\u00e9es \u00e0 venir,<\/p>\n<p>&#8211; de la supr\u00e9matie des techniques \u00e9lectriques: osmose inverse et \u00e9lectrodialyse,<\/p>\n<p>&#8211; de la baisse continue des consommations d&#039;\u00e9nergie vers 2kWh par m3 d&#039;eau<\/p>\n<p>il appara\u00eet que la consommation d&#039;\u00e9lectricit\u00e9 dans le dessalement va poursuivre sa croissance et passer d&#039;une consommation annuelle autour des 60 TWh en 2008 \u00e0 une \u00e9nergie autour des <span style=\"color: #0000bf\"><strong>170 TWh en 2020 <\/strong><\/span>(FIG.). Par la suite chaque milliard de m3 d&#039;eau consomm\u00e9e de plus, demandera dans les deux TWh d&#039;\u00e9lectricit\u00e9 pour le produire. Il faut ramener ces consommations aux trente mille TWh d&#039;\u00e9lectricit\u00e9 qui seront environ produits annuellement en 2020 dans le monde.<\/p>\n<p>Remarque: Siemens apr\u00e8s des tests conduits sur un pilote de dessalement de 50 m3\/jour depuis D\u00e9cembre 2010, annonce vouloir installer une unit\u00e9 pilote industrielle d&#039;\u00e9lectrodialyse en 2013 \u00e0 Singapour. Cette unit\u00e9 sera \u00e9quip\u00e9e de trois unit\u00e9s d&#039;\u00e9lectrodialyse en s\u00e9rie permettant de traiter des eaux tr\u00e8s sal\u00e9es et de trois unit\u00e9s d&#039;\u00e9lectrod\u00e9ionisation en parall\u00e8les.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/files\/2012\/07\/6a00d83451b18369e201538fe9241f970b-pi.jpg\"><img decoding=\"async\" alt=\"\u00e9lectrodialyse\" class=\"asset  asset-image at-xid-6a00d83451b18369e201538fe9241f970b\" src=\"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/files\/2012\/07\/6a00d83451b18369e201538fe9241f970b-250wi.jpg\" style=\"width: 230px;margin: 0px 5px 5px 0px\" \/><\/a>&#160; Pour enlever par \u00e9lectrodialyse les sels contenus dans une eau de mer \u00e0 35 grammes de sels par litre il faut faire passer avec un rendement suppos\u00e9 de 100% et en tenant compte des concentrations et des charges des divers ions une quantit\u00e9 d&#039;\u00e9lectricit\u00e9 autour de 0,6 Faraday soient 16,1 Ah. Pour estimer l&#039;\u00e9nergie n\u00e9cessaire \u00e0 cette op\u00e9ration de d\u00e9solvatation des ions et de transfert au travers de membranes il faut conna\u00eetre la tension Delta V, pour une densit\u00e9 de courant donn\u00e9e, entre les deux compartiments riches en sel encadrant une des paires de membranes d&#039;un r\u00e9acteur. Pour un Delta  V autour des 100 mV l&#039;\u00e9nergie de d\u00e9solvatation et de transfert des ions est de 16,1 x 0.10 = 1,6 Wh par litre. Il faudra pour le bilan complet tenir compte la tension d&#039;\u00e9lectrolyse aux deux extr\u00e9mit\u00e9s du r\u00e9acteur ramen\u00e9 au nombre N de paires de membranes. Par exemple pour n=50 et une tension totale de 7 Volts la tension moyenne par cellule est de 7\/50 = 140 mV. Dans ce cas pour un rendement suppos\u00e9 \u00e0 100% l&#039;\u00e9nergie n\u00e9cessaire sera de 16,1 x 0.14 = 2,3 Wh\/litre. On le voit, la qualit\u00e9 des membranes et la puret\u00e9 de l&#039;eau flocul\u00e9e et ultra-filtr\u00e9e permettant d&#039;\u00e9viter le &quot;fouling&quot; des membranes entrant dans la cellule sont les points cl\u00e9s d&#039;une \u00e9lectrodialyse \u00e9conome en \u00e9nergie.<\/p>\n<p>LIRE le <a href=\"http:\/\/www.siemens.com\/press\/en\/pressrelease\/?press=\/en\/pressrelease\/2011\/industry_solutions\/iis201106205.htm\" target=\"_blank\">communiqu\u00e9 de Siemens<\/a> sur le sujet.<\/p>\n<p>CONSULTER une <a href=\"http:\/\/ec.europa.eu\/dgs\/jrc\/downloads\/jrc_aaas2011_energy_water_koschikowski.pdf\" target=\"_blank\">pr\u00e9sentation r\u00e9cente du Fraunhofer sur le dessalement<\/a>.<\/p>\n<p>Le 15 Juillet 2011<\/p>\n<p>&#160;<\/p>\n<p>&#160;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>&#160;L&#039;\u00e9lectricit\u00e9 est la forme \u00e9labor\u00e9e d&#039;\u00e9nergie qui va s&#039;imposer au cours d&#039;un XXI\u00e8me si\u00e8cle de plus en plus urbanis\u00e9, d\u00e9pendant de syst\u00e8mes \u00e0 fort rendements \u00e9nerg\u00e9tiques comme les pompes \u00e0 chaleur et asservi aux \u00e9nergies renouvelables intermittentes. 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