Osmose inverse

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Osmose inverse
Système de filtre à osmose inverse
Système de filtre à osmose inverse

L’osmose inverse est un système de purification de l'eau contenant des matières en solution par un système de filtrage très fin qui ne laisse passer que les molécules d'eau.

Sommaire

Principe

L'eau comporte des solut√©s, particuli√®rement des sels. Si deux solutions de concentrations diff√©rentes sont plac√©es de chaque c√īt√© d'une membrane filtre, par osmose l'eau franchit la membrane jusqu'√† ce que les concentrations s'√©quilibrent ou que la diff√©rence de pression (que le d√©placement d'eau fait augmenter dans le compartiment o√Ļ l'eau afflue et diminuer dans le compartiment d'o√Ļ elle vient) d√©passe la pression osmotique.

Inversement, en exerçant dans un des compartiments une pression hydrostatique qui dépasse la pression osmotique, on force l'eau à quitter le compartiment sous pression en dépit de l'augmentation de concentration en soluté qui s'y produit, et de la dilution qui se fait dans l'autre compartiment.

Utilisation

Dessalement

Schéma d'un système à osmose inverse utilisé pour la désalinisation, employant un échangeur de pression.
1:Entrée de l'eau de mer,
2: Sortie de l'eau filtrée (40%),
3:Flux concentré (60%),
4:Flux d'eau de mer (60%),
5: Concentré,
A: Flux de la pomple à haute pression (40%),
B: Pompe de circulation,
C:Unité d'osmose avec membrane
D: √Čchangeur de pression
Installation industrielle d'osmose inverse d'une capacité de 1000 litres

L'osmose inverse est un proc√©d√© industriel efficace de dessalement. Avec une pression de 50 et 80 bars, environ 70% de l'eau d'une eau de mer peut √™tre extraite[r√©f. n√©cessaire], le sel se retrouve concentr√© dans les 30% restant. L'eau "osmos√©e" a tous les usages de l'eau potable (par exemple la fabrication de sodas[1]. )

Filtration pour ménages

L'osmose inverse est √©galement facilement accessible au particulier. Le but en est essentiellement la diminution de la duret√© de l'eau, ce qui en rend l'utilisation plus agr√©able et prot√®ge les √©quipements en aval, mais aussi de supprimer les polluants et d'en am√©liorer le go√Ľt par l'√©limination des compos√©s chlor√©s. Les osmoseurs sont alors compos√©s de cartouches. Les mod√®les les plus r√©pandus utilisent trois cartouches. La premi√®re cartouche est un filtre √† s√©diments d'une porosit√© de 5 √† 10 ¬Ķm. Cette cartouche est destin√©e √† retenir toutes les impuret√©s solides pr√©sentes dans l'eau. La deuxi√®me cartouche est un filtre √† charbon actif qui permet de neutraliser le chlore afin de prot√©ger la membrane. Enfin la troisi√®me cartouche d√©montable re√ßoit la membrane d'osmose inverse. Cette cartouche comporte une sortie d'eau osmos√©e et une sortie des concentrats. Cette derni√®re sortie passe au travers d'un restricteur de d√©bit qui permet √† la membrane d'√™tre rinc√©e en permanence de fa√ßon optimale. La cartouche de pr√©filtration et la cartouche au charbon actif doivent √™tre remplac√©es r√©guli√®rement, lorsque leur pouvoir de filtration est atteint. Le non-remplacement de ces cartouches conduit √† une d√©gradation du rendement de production et une usure pr√©matur√©e de la membrane. Certains mod√®les plus √©conomiques d'osmoseurs n'ont qu'une seule cartouche de pr√©filtration assurant √† la fois la pr√© filtration m√©canique et la filtration sur charbon. Ces petits osmoseurs ont un d√©bit th√©orique journalier tr√®s faible (50, 75 ou 100 GPD soit 190, 290 ou 380 litres par jour). Le d√©bit r√©el est g√©n√©ralement plus faible et d√©pendra de la pression, de la duret√©, et de la temp√©rature de l'eau. Lorsque la pression d'eau du r√©seau n'est pas suffisante, il est possible d'ins√©rer une pompe "booster" destin√©e √† augmenter la pression d'eau sur la membrane afin d'am√©liorer le rendement qui peut varier entre 10 % (10 l d'eau consomm√©s pour 1 l d'eau osmos√©e produite) et 50 % (2 l d'eau consomm√©s pour 1 l d'eau osmos√©e produite). Remarque : ces syst√®mes repr√©sentent un danger de pollution microbiologique de l'eau consomm√©e, en particulier par des relargages ponctuels, surtout si la maintenance n'en est pas correctement effectu√©e.

Aquariophilie

L'osmose inverse est tr√®s souvent utilis√©e en aquariophilie lors des changements d'eau partiels ou en compl√©ment :

  • En utilisation m√©lang√©e avec l'eau du robinet afin de faire baisser la duret√©. (L'eau du robinet est souvent trop dure pour une grande majorit√© de poissons qui vivent dans des eaux tr√®s peu min√©ralis√©es et acides)
  • En utilisation pure avec adjonctions de sels min√©raux afin de recr√©er une eau parfaite pour le biotope souhait√©, ou lorsque l'eau du robinet est trop pollu√©e pour √™tre utilis√©e m√™me m√©lang√©e.
  • En utilisation pure pour compenser l'√©vaporation (osmolateur) des aquariums afin de ne pas modifier les param√®tres de l'eau du bac (technique surtout utilis√©e pour l'aquariophilie marine ou r√©cifale).

Utilisations industrielles

L'osmose inverse est également utilisée en horticulture pour l'arrosage des plantes calcifuges.

L'osmose inverse sert aussi à concentrer le sucre de la sève de canne, du jus de betterave ou de l'eau d'érable. Ainsi la production du sirop ou de cristaux de sucre utilise moins d'énergie pour évaporer l'eau.

L'utilisation de l'osmose inverse se r√©pand en Ňďnologie pour concentrer les mo√Ľts en vue d'augmenter le degr√© alcoolique final des vins. Cette technique est une alternative √† la chaptalisation.

Inconvénients

Membrane semi-perméable utilisée dans la désalinisation.

Les inconv√©nients de l'osmose inverse sont :

  • Le co√Ľt des membranes qui se d√©gradent: lors du dimensionnement d'une installation d'osmose inverse, on tient compte en moyenne d'une dur√©e de vie des membranes de l'ordre de 3 ans. Le co√Ľt des membranes tend √† diminuer.
  • L'√©nergie consomm√©e par la pompe de gavage ;
  • Les pertes en eau. En effet, le concentrat qui contient tous les sels qui n'ont pas travers√© la ou les membranes, repr√©sente environ 25% du d√©bit entrant, pour des installations industrielles. Cette eau contient alors trop de sel pour l'agriculture et est donc inutilisable.
  • Pour les m√©nages, le taux d'eau rejet√©e qui oscille entre 50% avec un syst√®me de pompe √† 90% (sans pompe) de l'eau totale[2].

Notes et références

  1. ‚ÜĎ article Elwatan
  2. ‚ÜĎ Biocontact, n¬į200, mars 2010, Buvez vos l√©gumes, par Jean-Pierre Camo, p.3

Voir aussi

Articles connexes

Différentes couches d'une membrane.

Liens externes


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Osmose inverse de Wikipédia en français (auteurs)

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