La quête d’autonomie est le moteur de la navigation de plaisance et de la course au large. Se libérer de la contrainte des escales pour le ravitaillement en eau douce est devenu un enjeu majeur pour les navigateurs modernes. Si la possibilité de produire de l'eau douce à partir de l'eau de mer semble évidente, les principes physiques derrière le fonctionnement d'un dessalinisateur le sont moins. Comprendre cet équipement, c’est s’assurer une meilleure gestion de ses ressources en mer, qu’il s’agisse d’un voilier de croisière ou d’un projet de traversée océanique.
Le principe fondamental de l’osmose inverse
Il n’est pas possible de boire l’eau de la mer directement, elle n’est pas potable. En dehors du fait qu’elle est désagréable à boire, l’eau de mer n’est pas potable. C’est surtout dû à sa très forte concentration en sel, soit 1000 fois plus que l’eau douce, qui la rend impropre à la consommation. Il est cependant possible de traiter l’eau de mer pour en retirer l’essentiel du sel et la rendre potable grâce à un dessalinisateur.
Le dessalinisateur utilise un principe chimique dit « d’osmose inverse » pour filtrer le sel de l’eau de mer. Une membrane semi-perméable est baignée d’un côté par l’eau de mer et de l’autre par l’eau douce ; une pompe, alimentée par un moteur électrique, augmente la pression de l’eau de mer qui traverse alors la membrane. Le technicien de la Compagnie Hydrotechnique compare le fonctionnement des membranes de l'osmose inverse à la peau humaine : "La membrane est un enroulement de films polyamides autour d'un tube en polyéthylène, séparés par un tissu très fin. Le tout est ensuite vernis. Sous la peau, il y a le sang, un liquide concentré, à l'extérieur de la peau, il y la sueur qui traverse la peau par le phénomène d'osmose. La membrane se comporte comme les pores de la peau qui se dilatent avec la température et laissent passer des particules plus ou moins grandes."
Cycle technique et filtration opérationnelle
Les dessalinisateurs sont de plus en plus présents sur nos bateaux de plaisance. Mais comment fonctionnent-ils ? La première étape est de pomper de l'eau de mer à travers un passe-coque situé sur les bordés de fond. La crépine permet une première filtration grossière à 150 microns. La pompe basse pression gave le circuit en eau de mer, avec une pression supérieure à 0. L'eau passe ensuite dans des filtres de 20 et 5 microns.
Comparable à une pompe de karcher marinisée, la machine aspire l'eau de mer filtrée et l'envoie dans les membranes du dessalinisateur à une pression d'environ 60 bars que l'on appelle haute pression ou pression HP. La vitesse de rotation de la pompe haute pression détermine le débit qui alimente les membranes à osmose inverse. En moyenne, pour 100 L d'eau puisée, un dessalinisateur produit 10 L d'eau douce pour l'équipage du bateau et 90 L sont rejetés en mer avec une concentration plus élevée de sel.
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Performance et variables environnementales
Le rendement d'un dessalinisateur n'est pas une valeur fixe. Elle bloque les cristaux de sel, mais aussi les bactéries et certains virus. Plus il fait chaud, plus le volume produit, à pression constante, est élevé, mais moins la filtration est fine. Au contraire, dans les eaux froides, la capacité diminue.
Concernant la qualité de l'eau produite, dans les eaux tempérées, avec une fabrication à 25 °C, l'eau du dessalinisateur contient environ 400 ppm, soit dans les normes classiques. Dans les eaux très froides du grand nord, le nombre de particules peut descendre entre 50 et 100 ppm, proche d'une eau déminéralisée. Le maximum permis selon les règles de l'Organisation Mondiale de la Santé est de 1000 ppm. On commence à sentir un goût salé à partir de 1200 ppm.
Enjeux de la course au large et gestion du poids
Pendant les courses de voile, aucune escale n’est permise. Les skippers doivent donc être autonomes et se débrouiller pour disposer de la nourriture et de l’eau nécessaire pendant tout le temps de la course. Pour faire le tour du monde en moins de 80 jours lors du Vendée Globe, Samantha Davies a estimé qu’elle aurait besoin en moyenne de 3,5 litres par jour pour boire et cuisiner. Pourtant Sam n’a décidé d’emporter que 18 litres. Pourquoi ? Sur un bateau de course il est fondamental d’économiser du poids pour être rapide.
Le dessalinisateur du bateau Initiatives-Cœur est capable de fournir 5 litres d’eau potable en 1 heure. C’est suffisant pour la consommation journalière d’un skipper. Cela pourrait même paraitre très confortable mais il faut tenir compte du fait que pour fonctionner le dessalinisateur consomme beaucoup d’électricité. La meilleure vérification reste le calcul en réel.
Critères de sélection et installation à bord
Pour sélectionner le dessalinisateur adapté à votre bateau, voici les critères à considérer :
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- Capacité de production : Évaluez vos besoins quotidiens en eau (en litres). Les modèles varient de 20 L/j à plus de 300 L/j.
- Type d’énergie : Certains fonctionnent sur batterie, d'autres sur moteur ou énergie solaire.
- Taille et encombrement : Optez pour un appareil compatible avec l’espace disponible à bord.
- Installation : Placez-le dans un espace accessible pour un entretien simplifié. Veillez à ce que l'appareil soit bien raccordé au système d’eau du bateau.
Pour faire une première sélection, il faut avoir à l’esprit que les dessalinisateurs qui nécessitent peu d’énergie ont également un faible débit, et inversement. Le dessalinisateur est souvent indispensable pour produire l'eau douce qui sera ensuite chauffée par le chauffe-eau à bord de votre bateau, rendant ces deux équipements complémentaires dans la gestion de l'eau sur un bateau.
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