Kay Pettigrew
Cette technique rentable pourrait constituer une solution durable pour faire face à la crise de l’eau.
Une équipe de recherche dirigée par l’Université McGill a démontré la faisabilité d’une méthode durable et rentable pour dessaler l’eau de mer. Cette méthode, appelée osmose inverse thermique (TDRO), utilise un système à piston alimenté par la chaleur à basse température provenant de l’énergie solaire thermique, de la géothermie et d’autres sources d’énergie renouvelable pour produire de l’eau douce.
Bien que les recherches précédentes se soient révélées prometteuses, cette étude est la première à analyser les limites thermodynamiques de la TDRO. Les résultats ont permis aux chercheurs de se rapprocher de la mise en œuvre de cette technologie, qui pourrait améliorer l’accès à l’eau et accroître la durabilité des infrastructures.
« La plupart des procédés de dessalement sont basés sur l’osmose inverse, qui utilise l’électricité pour faire passer l’eau à travers une membrane », indique Jonathan Maisonneuve, coauteur de l’étude et professeur agrégé en génie des bioressources.
« Le défi lié à l’utilisation de la chaleur est qu’il en faut beaucoup pour faire ce que l’on pourrait faire avec un peu d’électricité. Donc, si nous pouvons trouver un moyen d’exploiter la chaleur existante provenant de sources renouvelables, cela pourrait être très avantageux, car elle est très abondante », a ajouté M. Maisonneuve.
Faire face aux crises de l’eau et de l’énergie
Le dessalement à l’électricité, souvent inaccessible dans les régions reculées, nécessite environ un à quatre kilowattheures (kWh) pour produire un mètre cube d’eau douce. Selon l’analyse des chercheurs, qui ont optimisé plusieurs éléments d’une conception proposée par Peter Godart, chercheur au MIT, le TDRO nécessiterait 20 kWh par mètre cube.
« Il y a encore une grande différence par rapport à un à quatre kWh, mais comme la chaleur est moins chère que l’électricité, nous n’avons pas besoin de combler totalement cet écart », explique M. Maisonneuve.
Le TDRO fonctionne en chauffant et en refroidissant une petite quantité de fluide dans une chambre hermétique, appelée fluide de travail. Cette fluctuation de température dilate le fluide de travail, ce qui entraîne un piston qui pousse l’eau de mer à travers une membrane d’osmose inverse, combinant ainsi efficacement un cycle thermodynamique et la purification de l’eau.
En étudiant et en optimisant le rapport entre le fluide de travail et l’eau de mer, ainsi que la taille des pistons, les chercheurs ont démontré que le TDRO avait un potentiel de performance supérieur à ce que l’on pensait auparavant. Cette méthode soutient également la comparaison avec les technologies de dessalement thermique existantes, mais les chercheurs affirment que des études supplémentaires sont nécessaires.
« Ensuite, nous devons le modéliser en détail, voir à quelle vitesse le système peut fonctionner et introduire un certain nombre d’effets non idéaux, tels que les pertes de chaleur dans l’environnement », a conclu M. Maisonneuve.
“Thermally driven reverse osmosis: thermodynamics of a novel process that uses heat for desalination and water purification,” par Saber Khanmohammadi, Sanjana Yagnambhatt, Dan DelVescovo and Jonathan Maisonneuve, was published in Desalination on Oct. 15, 2025. DOI : 10.1016/j.desal.2025.119103
Source : McGill U.
