T ravaux P ersonnels E ncadrés Environnement et progrès

1. Travaux Personnels EncadrésEnvironnement et progrès Le dessalement de l’eau de merpar électrodialyseBientôt « la mer à boire »… Richard L’HotellierAlexandre PelourdeauRomain Stievenard 1ère S32006-2007

2. Introduction • Population mondiale triplée • Besoins en eau consommable multipliés par 6 • Consommation Humaine • Agriculture • Industrie

3. Document 1 :Comparatif du stress hydrique et des carencesen eau dans le monde en 1995 et 2025 Introduction

4. Introduction • Population mondiale triplée • Besoins en eau consommable multipliés par 6 • Consommation Humaine • Agriculture • Industrie • Solution au manque • L’agriculture consomme 70% des ressources d’eau potable dans le monde • Remplacer l’eau consommée pour l’irrigation par de l’eau dessalée • Économie considérable profitable pour l’homme

5. Problématique L’eau dessalée est-elle suffisamment bonne pour l’agriculture ? Étude du cas du dessalement par électrodialyse

6. Plan • I) Qu’est ce qu’une eau dessalée ? a) Composition chimique et norme de potabilité b) Influence d’une salinité trop importante sur les êtres vivants • II) Les Procédés de dessalement a) L’électrodialyse b) Les autres procédés de dessalaison, pour une eau saine et potable • III) Les conséquences de l’utilisation de l’eau dessalée a) Conséquences sur les plantes b) Conséquences sur l’homme

7. I) Qu’est ce qu’une eau dessalée ? • Composition chimique et norme de potabilité b) Influence d’une salinité trop importantesur les êtres vivants Na+ H2O Cl- Décret Sels minéraux Hypertension Besoin Néfaste Organisme Flore Homme

8. I) Qu’est-ce qu’une eau dessalée ? a) Composition chimique et norme de potabilité Dessalage, dessalement ou dessalaison : action de retirer le sel d’un corps  Pour un liquide : le rendre apte à la consommation Définition des seuils maximums : En France : Décret du code de la santé publique, basé sur les normes européennes Maximums admissibles : Na+ : 150 mg/L Cl- : 200 mg/L Moyenne de l’eau d’un puits français : Na+ : 4,4 mg/L Cl- : 7,0 mg/L

9. I) Qu’est-ce qu’une eau dessalée ? b) Influence d’une salinité trop importante sur les êtres vivants  Les êtres vivants ont des besoins particuliers en sels minéraux  Effets secondaires lors d’un dépassement du besoin  Voire dommages ( détails en III) )  Chez la plante  Ralentissement du développement de l’espèce  Influence néfaste des ions sodium (Na+) et peu bénéfique des ions chlorure (Cl-)  Chez l’être humain  Besoin vital de sel contre la déshydratation  Favorise le bon fonctionnement des systèmes nerveux, immunitaire et digestif  Peut provoquer une hypertension artérielle  Le sel est un danger potentiel pour l’Homme et la Plante

10. II) Les procédés de dessalement • Le dessalement par électrodialyse b) Les autres procédés de dessalaison, pour une eau saine et potable Séparation Migration Membrane Cationique Anode Ions Distillation Pores Volatilité Dialyse Osmose inverse Filtration

11. II) Les procédés de dessalement a) Le dessalement par Électrodialyse • But : Élimination des ions de l’eau  Application à Na+ et Cl- : Dessalement • Fonctionnement : Filtration par membranes anioniqueset cationiques d’une solution soumise à un flux électrique entre une anode et une cathode Animation par Romain Stievenard

12. II) Les procédés de dessalement a) Le dessalement par Électrodialyse Membranes Cationiques Membranes Anioniques

13. II) Les procédés de dessalement a) Le dessalement par Électrodialyse - + G Anode (-) Cathode (+)

14. II) Les procédés de dessalement a) Le dessalement par Électrodialyse Eau de mer, salée

15. II) Les procédés de dessalement a) Le dessalement par Électrodialyse Saumure Eau dessalée

16. II) Les procédés de dessalement b) Les autres procédés de dessalaison, pour une eau saine et potable L’osmose inverse  Pores des membranes : de 0.5 à 1.5 nanomètres  Pression à appliquer : environ 200 bar  lourde infrastructure Osmose (A) : phénomène naturel  Migration de l’eau douce vers l’eau salée, plus concentrée Pression osmotique (B) :  Définit le point d’équilibre des 2 solutions  Dépend de la concentration de la solution la plus concentrée Osmose inverse (C) :  Pression appliquée pour recréer l’effet inverse de l’osmose Document 2 :Schéma de principe du fonctionnement de l’osmose et de l’osmose inverse Source : Infographie réalisée par la société Odmer (voir sources : lesnouvelles.org)

17. II) Les procédés de dessalement b) Les autres procédés de dessalaison, pour une eau saine et potable La nanofiltration  Pores des membranes : de 4 à 5 nanomètres  Élimination des contaminants organiqueset des ions en trop forte concentrationcomme les métaux lourds et le sel  Pression à appliquer : 10 à 30 bar  Meilleure efficacité de l’osmose inverse

18. Document 3 :Fonctionnement de l’usine de dessalement parosmose inverse du Golfe d’Oman II) Les procédés de dessalement Source : Infographie Le Point extraite du n°1693 (Page 58) du 24/02/05

19. II) Les procédés de dessalement b) Les autres procédés de dessalaison, pour une eau saine et potable La distillation  Utilise la différence de volatilité des constituants  Le plus volatil a une température d'ébullition plus petite que le moins volatil  Séparation successive des éléments : coupe de distillation  Condensation de la vapeur : séparation des éléments  Distillat  Matière restante : résidu  Inconvénient : Le distillat n’est pas toujours pur, car il peut être définit par 2 constituants même non miscibles.

20. III)Les conséquences de l’utilisation de l’eau dessalée a) Conséquences sur les plantes b) Conséquences sur les hommes Salinisation Solisols Efflorescence Sels minéraux Cultures tolérantes Irrigation Maladies Hypertension artérielle Aliments Cancer Génétique Maximum Consommation

21. III) Les Conséquences de l’utilisation de l’eau dessalée a) Conséquence sur les plantes Utilisation d’eau dessalée pour l’irrigation + Fortes probabilités Sols alcalins(sodiques ou solisols) Sols salins (salisols) Formation de cristauxdans la terre Document 5 :Efflorescence saline à la surface d’un sol salé Source : Photographie Futura-Sciences

22. III) Les Conséquences de l’utilisation de l’eau dessalée a) Conséquence sur les plantes 3 types de cultures face à la salinité d’un sol :  Les cultures sensibles : Cs = 1,3 g/L  La plupart des fruits et arbres fruitiers  Certains légumes (carotte, haricot, radis…)  Les cultures à tolérance moyenne : Cs = 2,5 g/L  Les autres légumes  Les grandes cultures  Quelques fruits (olive, raisin, figue, grenade…)  Les cultures tolérantes : Cs = 5 g/L  Prairies  Cultures de coton, orge, colza et betteraves à sucre  Dattiers, cocotiers… Cs : Concentration critique en sels du groupe de cultures

23. III) Les Conséquences de l’utilisation de l’eau dessalée b) Conséquence sur les hommes Consommation d’aliments trop saléstrop régulièrement  Baisse de la pression artérielle (hypertension)  Désagréments cardiaques  Accidents vasculaires cérébraux  Peut favoriser le développement de cancers Danger pour l’être humain  Mutation génétique possible à terme Non-respect des doses normales de sel(6 à 10 grammes / jour)

24. Conclusion