État actuel du dessalement de l'eau de mer :

La production quotidienne mondiale issue du dessalement de l'eau de mer s'élève à environ 35 millions de mètres cubes, dont 80% sont utilisés pour l'eau potable, ce qui permet de résoudre le problème d'approvisionnement en eau de plus de 100 millions de personnes, soit 1/50e de la population mondiale dépend du dessalement de l'eau de mer pour son approvisionnement en eau potable. Selon les statistiques de la Association internationale pour le dessalement, on dénombre environ 18 000 usines de dessalement d'eau de mer dans 150 pays et régions à travers le monde ; parmi celles-ci, l'osmose inverse (RO) est l'une des principales technologies membranaires utilisées pour éliminer les sels dissous et autres impuretés de l'eau de mer ou des nappes phréatiques.

Consommation moyenne d'eau et coût d'approvisionnement par dessalement de l'eau de mer à US$1 par mètre cube (±50%)

Zone	Consommation litre par personne et par jour	Coût de l'eau dessalée 1 USTP4T par personne et par jour
États-Unis	378	0.38
Europe	189	0.19
Afrique	57	0.06
Minimum recommandé par l'ONU	49	0.05

Les principales étapes du dessalement de l'eau de mer

Les usines modernes de dessalement d'eau de mer utilisent principalement osmose inverse (RO) technologie permettant de transformer l'eau de mer en eau douce. Au cours de ce processus, des paramètres tels que le pH, la conductivité, la turbidité et l'oxygène dissous (OD) doivent faire l'objet d'une surveillance continue. La stabilité des mesures est essentielle pour détecter l'entartrage, la corrosion et l'encrassement des membranes, qui ont tous un impact direct sur les performances du système et les coûts de maintenance. Les principaux paramètres à surveiller sont les suivants :

• Conductivité / Salinité: Pour évaluer l'efficacité de l'élimination du sel et détecter les variations dans les flux d'alimentation ou de saumure.
• pH: A une incidence sur la protection contre la corrosion, le dosage des produits chimiques et la durée de vie des membranes.
• Turbidité / Matières en suspension: Une turbidité élevée peut aggraver l'encrassement des membranes ou des filtres.
• Oxygène dissous (OD) / ORP: Pour lutter contre la prolifération biologique et la corrosion, notamment dans les zones de prise d'eau ou de post-traitement.
• Température (souvent mesurée, mais de manière indirecte, par son effet sur les membranes).

Pourquoi la surveillance de la qualité de l'eau est-elle essentielle dans le cadre du dessalement de l'eau de mer ?

Coût lié à l'encrassement des membranes

• L'encrassement des membranes reste l'un des principaux facteurs de coûts d'exploitation dans le domaine du dessalement par membranes. Une étude exhaustive montre que l'encrassement augmente les coûts d'exploitation, car il nécessite des pressions plus élevées pour maintenir le débit de perméat et oblige à nettoyer ou à remplacer les membranes plus fréquemment. ResearchGate
• Le coût des éléments membranaires eux-mêmes ne représente qu'environ 6% à 8% du coût total de l'eau produite dans un système d'osmose inverse à partir d'eau de mer ; les principaux postes de dépenses proviennent du prétraitement, de l'énergie, du nettoyage et des temps d'arrêt. membranes.com
• Une autre étude portant sur des installations à grande échelle a révélé que le coût lié à l'encrassement (nettoyage, main-d'œuvre, réduction de la durée de vie des membranes) est important, bien que difficile à quantifier ; néanmoins, la conclusion est claire : une meilleure surveillance permet de réduire l'encrassement, ce qui se traduit par une baisse des coûts. api.kwrwater.nl

QLe contrôle de la qualité réduit les risques et améliore l'efficacité

• La surveillance en temps réel de la turbidité ou de la conductivité permet de détecter les écarts de qualité de l'eau d'alimentation avant qu'ils n'entraînent une baisse des performances ou n'endommagent les membranes. Par exemple, une étude consacrée à l'encrassement organique dans les systèmes de dessalement par osmose inverse a mis en évidence que la surveillance en ligne et la prévision de la formation d'encrassement constituent une conclusion essentielle. MDPI
• Étant donné que la capacité mondiale de dessalement augmente d'environ 71 TP à 3 T par an (voire davantage) et que le marché connaît une expansion rapide, les usines doivent améliorer leur automatisation, réduire les contrôles manuels et garantir la stabilité de la qualité de l'eau. Observatoire européen de l'économie bleue

Conséquences pour les capteurs: Les capteurs qui fournissent des mesures précises, stables et nécessitant peu d'entretien pour le pH, la conductivité, la turbidité et l'oxygène dissous — et qui bénéficient d'une conception robuste adaptée aux environnements à forte salinité, sujets à l'encrassement et marins — présentent un grand intérêt. Lorsqu'ils sont intégrés à des plateformes de surveillance en ligne, ils permettent une détection précoce, une maintenance basée sur l'état des équipements et l'optimisation du dosage des produits chimiques.

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Améliorer Eau de mer Performances des usines de dessalement

Même si les données confidentielles des clients ne font pas toujours l'objet d'une documentation publique, nous pouvons esquisser un scénario réaliste en nous appuyant sur les tendances du secteur :

Une station de dessalement d'eau de mer doit procéder à des nettoyages fréquents de ses membranes, tous les 4 mois environ, en raison des pics de turbidité de l'eau d'alimentation et de l'encrassement biologique. Les temps d'arrêt, le coût des produits chimiques et les remplacements représentent des dépenses d'exploitation (OPEX) considérables. En installant un ensemble de capteurs en ligne (pH, turbidité, conductivité) sur les modules d’admission et de post-prétraitement, l’usine a mis en place un tableau de bord de surveillance avec des alertes. Ceux-ci détectent une augmentation de la turbidité 12 heures plus tôt qu’auparavant, ce qui permet d’ajuster le débit d’alimentation ou le dosage de coagulant. Au cours des 12 mois suivants :

• La fréquence de nettoyage de la membrane a été portée d'environ 4 mois à environ 6 mois.
• Réduction des coûts de nettoyage chimique d'environ 20 à 30%.
• Le remplacement de la membrane a été reporté d'environ un an, ce qui a permis de réaliser des économies.
• Amélioration du taux de récupération de l'eau (passant, par exemple, de 50% à 52%) grâce à une meilleure stabilité de l'alimentation.

Bien que cela reste hypothétique, cela s'inscrit dans la tendance actuelle : les capteurs permettant une maintenance prédictive réduisent le risque d'encrassement, ce qui diminue directement les coûts d'exploitation et améliore le débit d'eau.