Économiser l’eau

À l’été 2022, la situation est la même dans presque tous les pays d’Europe. Il pleut de moins en moins. Pour maintenir l’activité agricole ainsi que le fonctionnement des installations industrielles et des centrales électriques, il faut utiliser davantage d’eau souterraine. Les nappes sont ainsi surexploitées. Lorsque la situation devient critique, les autorités prononcent des interdictions. En Allemagne, nous ne connaissions jusqu’ici les rivières asséchées qu’à travers la télévision, dans des pays où nous passions nos vacances.

Aujourd’hui, nos grands fleuves, comme le Rhin, l’Elbe, la Weser et le Danube, connaissent eux aussi des niveaux bas. De plus petits cours d’eau, comme la Panke à Berlin ou la Dreisam à Fribourg, sont même à sec par endroits. La photo montre par exemple le Rhin à Cologne. En temps normal, l’eau atteint l’arbre au bord droit de l’image. Aujourd’hui, des bancs de sable apparaissent dans le Rhin, ici à Cologne mais aussi à de nombreux endroits en amont et en aval. Un niveau d’eau aussi bas entraîne directement des difficultés pour la navigation fluviale. La cargaison des bateaux est réduite au tiers, voire au cinquième. Il en résulte des problèmes d’approvisionnement et des coûts de transport nettement plus élevés.

Actuellement, en août 2022, les médias se passionnent pour la sécheresse. Sur toutes les chaînes, on parle de basses eaux, de sécheresse, de mauvaises récoltes et de pénurie d’eau. Les discussions portent surtout sur la situation présente, probablement parce qu’il manque des solutions rapidement applicables. Chez Merus, nous parlons de ces sujets depuis des années, sans doute aussi parce que notre activité nous conduit dans des régions où la situation que nous connaissons aujourd’hui en Allemagne est une réalité depuis longtemps.

Merus propose deux solutions possibles : économiser concrètement l’eau d’appoint dans les systèmes de refroidissement ouverts et utiliser une eau souterraine plus chargée en minéraux en raison de la baisse des nappes phréatiques.

Lorsqu’il ne pleut pas suffisamment, les rivières transportent moins d’eau et finissent par s’assécher. Le niveau des nappes phréatiques baisse lui aussi. On peut déjà observer ces phénomènes et leurs conséquences dans de nombreuses régions du monde. Parmi les exemples connus figurent le Nil en Afrique, le Gange en Inde, le Colorado et le Rio Grande en Amérique du Nord. Toutes ces ressources sont surexploitées : on prélève davantage d’eau qu’il n’en arrive. Les pluies ou les chutes de neige sont insuffisantes pour compenser les prélèvements, et les nappes baissent. Les puits existants fournissent moins d’eau, voire s’assèchent. La solution adoptée par les utilisateurs de cette eau le long des cours d’eau consiste à forer des puits toujours plus profonds. Or l’eau ainsi extraite contient davantage de minéraux (TDS) et de fer. Dans de nombreux pays, cela finit par saliniser les sols. Au-delà d’un certain seuil, l’agriculture sur ces sols devient difficile, voire impossible. Grâce à ses anneaux Merus, Merus peut aider à atténuer la salinisation des sols et la formation de dépôts de fer sur les plantes et les surfaces. Cela ne permet pas directement d’importantes économies d’eau, mais rend au moins possible l’utilisation d’une eau problématique.

Dans les systèmes d’eau de refroidissement ouverts, c’est-à-dire comportant une tour de refroidissement ouverte à l’atmosphère, un seul paramètre peut être modifié : la purge de déconcentration et l’apport d’eau d’appoint qui en résulte. Lorsque l’eau s’évapore dans une tour de refroidissement, seule l’eau elle-même s’évapore. Les sels et minéraux éventuellement présents ne s’évaporent pas. L’eau de refroidissement restante contient donc de plus en plus de minéraux. On parle de concentration. Le paramètre mesuré est le facteur de concentration, qui exprime le rapport entre les minéraux de l’eau de refroidissement et ceux de l’eau d’appoint. Vous trouverez ici une vidéo et des explications détaillées sur la concentration.

De nombreux utilisateurs font fonctionner leur eau de refroidissement avec un facteur de concentration très faible. L’eau était en effet disponible en quantité suffisante. Par ailleurs, beaucoup d’exploitants craignent le risque accru d’entartrage du circuit de refroidissement. Les anneaux Merus sont pourtant capables d’éviter cet entartrage.

Le tableau interactif vous permet de calculer les économies correspondant à vos conditions locales. Saisissez dans les cases bleues vos valeurs actuelles de consommation d’eau, de conductivité ou de TDS de l’eau d’appoint, ainsi que le seuil auquel vous effectuez la purge. Appuyez sur Entrée ou cliquez sur Actualiser. L’économie s’affiche automatiquement selon l’augmentation en % du seuil de purge.

Hypothèses : aucune perte d’eau par entraînement, TDS constants dans le circuit, puissance de refroidissement constante V = volume vg = consommation totale bl = purge fr = eau d’appoint ve = évaporation

Vve = Vfr

Vvg = Vbl + Vfr

Les sels supplémentaires apportés par le remplacement de l’eau évaporée sont égaux aux sels évacués par la purge :

Vve * TDSfr = Vbl * (TDSbl -TDSfr)

Études de cas liées