5 innovations dans le domaine du traitement de l'eau qui façonnent notre avenir
L'eau est nécessaire à la survie, mais elle n'est pas toujours potable. Dans cet article, nous examinerons plusieurs technologies révolutionnaires de traitement de l'eau qui rendent l'eau potable plus accessible à tous.
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Bien que l'eau soit l'une des ressources les plus abondantes au monde, couvrant 71 % de la planète, 80 % des eaux usées non traitées retournent dans les rivières, les lacs et les océans. Ce processus de rejet contamine les sources d'eau, les rendant impropres à la consommation.
Et les conséquences sont désastreuses. Une personne sur trois n'a pas accès à l'eau potable, ce qui la rend plus vulnérable aux maladies d'origine hydrique telles que la diarrhée, la giardiase, la dysenterie, la fièvre typhoïde, l'E. Coli et la salmonelle. La consommation d'eau insalubre peut également entraîner un retard de croissance, des difficultés d'apprentissage, la malnutrition et la mort.
Heureusement, des innovateurs avisés à travers le monde prennent des mesures et trouvent des méthodes novatrices et abordables pour traiter l'eau et lutter contre ces problèmes. Dans cet article, nous allons explorer cinq technologies de traitement de l'eau susceptibles de changer nos vies.
Quelles sont les méthodes traditionnelles de traitement de l'eau ?
Le traitement de l'eau est le processus qui consiste à améliorer la qualité de l'eau en éliminant les contaminants, tels que les bactéries, les virus ou d'autres toxines, afin de la rendre utilisable à des fins spécifiques, comme la consommation ou la toilette.
Actuellement, les options disponibles et utilisées pour le traitement de l'eau ne manquent pas. Elles se répartissent généralement en quatre catégories : physiques, biologiques, chimiques ou une combinaison des trois.
- Le traitement physique de l'eau utilise un système de filtration basé sur des phénomènes physiques tels que la sédimentation, la filtration ou la flottation à air dissous afin de séparer l'eau propre des eaux usées.
- Le traitement biologique de l'eau utilise des micro-organismes pour biodégrader les contaminants, un peu comme le fait le compostage.
- Le traitement chimique de l'eau repose sur l'utilisation de produits chimiques pour éliminer ou transformer les contaminants, tels que les comprimés de purification de l'eau, la préchloration, l'aération ou la désinfection, et est généralement utilisé en association avec une méthode physique ou biologique.
Certaines méthodes de traitement de l'eau combinent tout ou partie des techniques susmentionnées et reposent sur des technologies complexes et sophistiquées. L'un des exemples les plus connus est le dessalement, qui utilise soit la distillation, soit l'osmose inverse pour transformer l'eau salée en eau potable.
Bien que ces méthodes de traitement de l'eau ne soient pas nouvelles, elles présentent certains inconvénients. Par exemple, bien que le dessalement soit efficace, il nécessite une quantité considérable d'énergie pour mener à bien le processus. Le coût de cette énergie peut représenter jusqu'à la moitié des coûts d'exploitation d'une usine de dessalement et est soumis à des variations de prix en fonction de la disponibilité et de la demande en énergie. De plus, cette méthode est limitée aux zones côtières, ce qui la rend automatiquement inaccessible à la plupart des régions du monde.
Les autres méthodes ne sont pas non plus exemptes d'inconvénients, comme la nécessité d'éliminer les produits chimiques après le traitement de l'eau. Même une opération aussi simple que la purification de l'eau par ébullition nécessite un approvisionnement régulier et suffisant en combustible et ne permet pas d'éliminer les sels ou les métaux lourds.
Obstacles empêchant l'accès généralisé à l'eau potable
Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), plus de 2 milliards de personnes dans le monde vivent dans des pays soumis à un stress hydrique où l'accès à l'eau potable est limité. Elles finissent donc par consommer de l'eau contaminée par des matières fécales.
L'OMS rapporte que l'exposition à une eau insalubre « représente le plus grand risque pour la sécurité de l'eau potable ». En outre, sur les 2 milliards de personnes qui ne bénéficient pas de services gérés de manière sûre (c'est-à-dire qui ne sont pas situés sur place, qui ne sont pas disponibles en cas de besoin et qui ne sont pas exempts de contamination), 282 millions doivent effectuer un trajet aller-retour de plus de 30 minutes pour accéder à l'eau ; 368 millions boivent l'eau de puits et de sources non protégés ; et 122 millions utilisent l'eau non traitée des lacs, étangs, rivières et ruisseaux.
Les Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC) brossent un tableau tout aussi sombre, indiquant que huit personnes sur dix qui n'ont pas accès à l'eau potable vivent dans des zones rurales. De plus, près de la moitié de la population mondiale (3,6 milliards de personnes) ne dispose pas d'un système d'assainissement sûr dans son logement. Les méthodes traditionnelles de traitement de l'eau peuvent s'avérer insuffisantes pour les personnes vivant dans des zones reculées ou défavorisées, et des solutions plus créatives et plus rentables sont nécessaires.
5 innovations dans le domaine du traitement de l'eau qui vont bouleverser le paysage
Technologie de traitement de l'eau n° 1 : absorbeurs noirs crochetés
Si l'on considère les solutions de traitement de l'eau sous l'angle de l'innovation, de nombreuses solutions réalisables se profilent à l'horizon. L'une des plus prometteuses se présente sous la forme d'un absorbeur de lumière noir crocheté en forme de fleur, doté d'un revêtement super hydrophile (c'est-à-dire anti-buée) qui évapore les vapeurs d'eau polluées pour produire une eau plus propre.
Comme l'appareil est noir, il retient davantage la chaleur. Il peut donc évaporer la vapeur d'eau plus rapidement que les appareils d'autres couleurs. De plus, le fil étant relativement bon marché et facile à trouver, cet appareil est simple et économique.
Technologie de traitement de l'eau n° 2 : le dispositif de filtration de l'eau de la NASA
À l'autre extrémité du spectre, les grandes organisations bénéficiant d'un solide soutien financier font encore plus de bruit. La National Aeronautics and Space Administration (NASA) a combiné argent, intelligence et innovation pour mettre au point un dispositif de filtration de l'eau. Bien qu'initialement conçu pour être utilisé à bord de la Station spatiale internationale (ISS), la NASA s'est rendu compte qu'il pouvait également être mis en œuvre ici, sur Terre.
Au lieu d'éliminer les contaminants présents dans l'eau, le dispositif de la NASA sépare l'eau des contaminants. Pour ce faire, il utilise l'acoustique pour forcer l'eau à passer à travers une matrice filtrante. Ce processus élimine intelligemment le besoin de gravité et d'orientation du filtre pour traiter l'eau.
Technologie de traitement de l'eau n° 3 : technologie de filtration variable automatique
Partout dans le monde, Waterman Engineers Australia s'est donné pour mission d'innover dans le domaine des technologies de traitement de l'eau qui soient abordables et faciles à utiliser. L'un des projets de l'entreprise est la technologie de filtration variable automatique (AVF), qui fonctionne de manière similaire à l'invention de la NASA. Mais au lieu d'utiliser l'acoustique pour faire passer l'eau à travers une membrane filtrante, ce dispositif insère un affluent en haut pour qu'il s'écoule vers le bas. Cela permet à l'air comprimé de déplacer les contaminants dans un tuyau d'air, ce qui facilite leur élimination.
Technologie de traitement de l'eau n° 4 : la nanotechnologie de la NASA
Enfin, il existe deux technologies qui ne sont pas spécifiques à une entreprise. L'une est la nanotechnologie, qui utilise des membranes submicroscopiques pour filtrer les contaminants présents dans l'eau afin qu'elle atteigne un niveau de propreté adéquat. LifeStraw® est un dispositif populaire qui utilise la nanotechnologie . Cette paille fonctionne en aspirant l'eau à travers la membrane. Elle est disponible dans des dizaines de pays et peut fonctionner sans piles ni source d'alimentation. De plus, sa durée de vie est d'environ un an.
Technologie de traitement de l'eau n° 5 : aquaporines/canaux aquatiques
Une autre technologie de traitement de l'eau utilise les aquaporines, ou canaux aquatiques, qui sont de petites protéines membranaires agissant comme une porte semi-poreuse à travers laquelle les molécules d'eau passent en file indienne, soit par diffusion, soit par osmose. Un médecin américain nommé Peter C. Agre a reçu le prix Nobel de chimie en 2003 pour sa découverte des aquaporines. Ces membranes existent également chez les mammifères (et dans les reins environ la moitié du temps).
Conclusion
Bien que les traitements traditionnels de l'eau tels que le dessalement, la sédimentation, la chloration, la filtration et la désinfection soient très efficaces, ces méthodes ne sont pas nécessairement les plus viables financièrement ou les plus accessibles pour les personnes vivant dans des régions éloignées, rurales ou pauvres. Mais grâce aux innovations qui se profilent à l'horizon, l'accès à l'eau potable pourrait devenir une réalité quotidienne plutôt qu'un luxe ou un privilège, contribuant ainsi à réduire le nombre de maladies hydriques évitables. Vous souhaitez en savoir plus sur les innovations en matière de traitement de l'eau ou sur d'autres technologies en vogue ? Inscrivez-vous à Innovation Insider, notre newsletter bimensuelle destinée aux professionnels de la propriété intellectuelle et de la R&D.
