Titel Perlen

“Des technologies de pointe pour de l’eau propre”

Entretien avec Jean-Marc Vesselle

La Journée Mondiale de l’Eau est célébrée chaque année, le 22 mars, depuis 1993. C’est une conséquence directe de la conférence de l’ONU sur l’environnement et le développement qui s’est tenue à Rio de Janeiro en 1992. L’assemblée générale de l’ONU a appelé à l’établissement d’une Journée Mondiale de l’Eau dans une résolution du 22 décembre 1992. À l’occasion de la Journée Mondiale de l’Eau, le Webmagazine LANXESS s’est entretenu avec le directeur de la Business Unit Liquid Purification Technologies, Jean-Marc Vesselle.

Jean-Marc Vesselle

Jean-Marc Vesselle

Cette année, la Journée Mondiale de l’Eau est célébrée sous le slogan Eau et Développement Durable. Quelle est la contribution de LANXESS à la Journée Mondiale de l’Eau ?

Vesselle: Nos produits – les résines échangeuses d’ions (IX) et les éléments de membrane à osmose inverse (RO) – contribuent à dessaler l’eau de mer et d’autres liquides, et en retirent des substances indésirables. Ils jouent donc un rôle essentiel dans la conservation d’un élément essentiel à la vie sur notre planète. Des technologies de pointe pour de l’eau propre.

L’eau manque dans de nombreuses régions du monde, alors que 72% de la surface du globe en est recouverte. Néanmoins, 97% de cette eau est de l’eau de mer, 2,7% est de l’eau douce, et 0,3% seulement de l’eau potable. Comment les produits LANXESS peuvent-ils résoudre le problème de l’eau potable ? 

Vesselle:Laissez-moi vous donner un exemple : LANXESS fournit des éléments de membrane à osmose inverse spécialement développés pour le dessalement de l’eau de mer. Ces nouveaux éléments ont subi des tests avant leur mise sur le marché dans des usines de dessalement sur la Mer Rouge en Egypte, pendant plusieurs mois. Ils ont démontré un rejet important du sel, même à des températures fluctuantes, une teneur en sel et des valeurs de pH qui assurent que l’eau purifiée (perméat) est d’une qualité élevée et continue.

LANXESS produit des résines échangeuses d’ions et des éléments de membrane à osmose inverse. Pouvez-vous nous expliquer rapidement ce que sont ces produits et comment ils fonctionnent ?

Vesselle: Les ions sont des particules chargées électriquement. Les sels, les acides et les alcalis sont constitués d’atomes et se dispersent sous forme d’ions quand ils sont dissous dans l’eau. Les échangeurs d’ions peuvent retirer des ions spécifiques de certaines solutions et les remplacer par d’autres contenant une charge du même signe. C’est ainsi que l’eau est adoucie, par exemple.
Les membranes sont utilisées comme barrières pour les particules en suspension, et même pour les substances dissoutes. Quand une solution s’écoule à travers une membrane sous pression, une distinction est faite entre la micro, l’ultra, la nanofiltration et l’osmose inverse, dans l’ordre descendant de la taille des particules. L’osmose inversée permet même de retirer de l’eau des ions ou des molécules pris isolément. C’est ainsi que les membranes permettent le dessalement par osmose inverse. Nous avons plus de 75 ans d’expérience dans ce domaine avec la marque Lewatit et nous pouvons fournir des produits exceptionnels avec une expertise technique complète dans leur usage, sur tous les marchés mondiaux.

Lewatit__014Où sont utilisées les résines échangeuses d’ions ?

Vesselle: Les applications potentielles incluent l’adoucissement de l’eau dans les lave-vaisselle, ou la décarbonatation dans les filtres à eau domestiques. Dans les centrales de production d’électricité, les petites perles de polymères sont utilisées pour produire de l’eau et de la vapeur ultra pures. Cela prévient les dépôts et la corrosion et augmente l’efficacité, la fiabilité opérationnelle et la durée de vie de ces installations. En plus, les résines échangeuses d’ions aident à retirer de façon sélective les métaux lourds et les polluants organiques à la fois des sols et des eaux usées industrielles. Là où les échangeurs d’ions sont utilisés de préférence pour des concentrations en sel faibles, pour une purification où il ne reste que des traces, la technologie des membranes est appliquée sur de l’eau avec un contenu en sel important.
L’an dernier, nous avons augmenté notre capacité de production de résines à échange de cations faiblement acides sur notre site de Leverkusen d’environ un tiers. La demande pour ces produits augmente chaque année de 3 à 5 %. Notre investissement dans ce domaine est un engagement clair pour un usage responsable de la ressource précieuse que constitue l’eau.
Les résines à échange de cations faiblement acides sont principalement utilisées dans des cartouches de filtres à eau domestiques et un nombre croissant d’applications domestiques liées à l’eau. Elles absorbent les ions de calcium et de magnésium qui rendent l’eau dure, et quand c’est possible, ils retirent les ions de plomb et de cuivre de l’eau potable et les remplacent par des ions sans danger. Cela améliore le goût et la qualité de l’eau. Plus récemment, l’eau potable a été enrichie par des ions spécifiques. Dans certaines régions d’Italie, par exemple, des résines échangeuses d’ions spécifiques chargées avec des ions de calcium ou de magnésium sont utilisées pour traiter l’eau contenant très peu de minéraux.

LXS_IAB_Ionenaustauscher
Comment les éléments de membrane sont-ils utilisés dans le traitement de l’eau ?

Vesselle: Globalement, l’osmose inverse est le plus largement utilisée dans le dessalement de l’eau de mer pour produire de l’eau potable. Dans l’industrie, les éléments de membrane à osmose inverse sont utilisés par exemple dans les centrales électriques pour produire de l’eau pour les chaudières. Ils sont également utilisés dans l’industrie pour produire de l’eau ultra-pure requise pour la fabrication de microprocesseurs. L’osmose inverse est souvent combinée avec un processus d’échange d’ions dans ces applications.
Dans les usines de cogénération comme celle de à Chemnitz, par exemple, opérée par le fournisseur d’énergie eins energie in Sachsen GmbH & Co KG, les éléments de membranes LANXESS réduisent significativement les fluctuations dans la qualité de l’eau, filtrant notamment les substances organiques. Les 60 éléments Lewabrane traitent de 50 à 60 mètres cubes par heure d’eau de rivière pour les processus de génération de vapeur.
Par ailleurs, nos éléments de filtre à osmose inverse sont aussi utilisés pour mettre à disposition de l’eau potable – par exemple au Ghana. L’usine de traitement de l’eau gérée par Mazareka Co. Ltd à Tamale/Kanshegu est équipée d’éléments de membrane Lewabrane avec une capacité de 40 mètres cubes par heure, et fournit de l’eau à environ 600 000 personnes. Ceci inclut les 400 000 habitants de Tamale, la capitale de la région Nord, et des localités dans un rayon de 200 km.
En général, dans les zones où l’eau manque ou sujettes à une explosion démographique, il est de plus en plus courant de recycler l’eau pour produire de l’eau potable – dans des villes comme Singapour. À Singapour, l’osmose inverse n’est pas utilisée pour dessaler toute l’eau, mais l’eau usée de la ville est traitée dans des usines de traitement de l’eau ou en utilisant d’autres technologies de filtration, et seule l’eau perdue est remplacée par de l’eau dessalée.

L’industrie chimique utilise de grandes quantités d’eau. Quelles solutions existent pour limiter son usage de l’eau?

Vesselle: Les changements dans les processus de production industrielle et les améliorations constantes du traitement de l’eau ont permis de faire diminuer considérablement la consommation d’eau avec l’utilisation croissante d’eau recyclée. Les produits des industries de la chimie ont joué un rôle crucial dans le recyclage de l’eau.
Au milieu des années 1950, par exemple, l’eau était recyclée 2,4 fois dans la fabrication du papier. Maintenant elle est réutilisée 12 fois. Dans l’industrie chimique elle-même, l’eau est recyclée en moyenne 28 fois avant d’être envoyée dans un circuit de purification, nettoyée et remise en circulation.
La tendance générale va vers le zéro rejet, c’est à dire que la production ne génèrerait pas d’eaux usées. Ce serait possible en examinant dans chaque process quelle qualité d’eau peut être réutilisée à un autre stade, et comment l’eau très contaminée peut être traitée et réutilisée dans le process. Nous travaillons actuellement sur un tel concept pour nos propres sites de production.