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EnglishRÉSUMÉ
L’eau est indispensable à toute vie animale ou végétale. Elle est également au cœur de nombreuses industries. Très inégalement répartie sur la planète, avec seulement 0,7 % de l’eau douce directement consommable, sa présence et son utilisation constituent des challenges au niveau mondial, qui ont un impact important du point de vue politique et économique. Du point de vue technique, son utilisation et son rejet après usage dans l’écosystème nécessitent des traitements appropriés. Cet article introductif fait un point sur la situation de la ressource en eau et donne un aperçu d’un ensemble de technologies disponibles.
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Jean-Pierre DAL PONT : Président « Société des Experts Chimistes de France », Paris, France
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Sophie ALTMEYER : Responsable technique HYDREOS, pôle de l’eau Grand Est, Nancy, France
INTRODUCTION
L’eau est omniprésente sur Terre où elle est apparue il y a trois milliards d’années. Elle recouvre environ 71 % du globe et atteint un volume de 1350 milliards de m3. Toutefois sur ce volume, seul 0,7 % représente de l’eau douce disponible. Elle est la seule substance à exister sous ses trois états : solide, liquide et vapeur.
La molécule d’eau a des propriétés étonnantes :
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sa forme solide est plus légère que sa forme liquide, ainsi la glace flotte ;
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elle a une énorme tension superficielle qui lui permet de mouiller et de s’insérer partout ;
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elle a une chaleur de vaporisation importante, d’où son aptitude à stocker de grandes quantités de chaleur, les océans jouant ainsi un rôle de stabilisation de la température terrestre ;
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elle constitue un puissant solvant polaire stockant le chlorure de sodium et le dioxyde de carbone. Le rôle des océans, capables de stocker des quantités énormes de gaz à effet de serre, est donc primordial dans le dérèglement climatique actuel.
La vapeur d’eau est un gaz à effet de serre mais ses propriétés (pouvoir solvant) et thermiques (chaleur de vaporisation et de condensation) en font un régulateur thermique essentiel à la vie sur Terre.
L’eau est source de vie mais est aujourd’hui un bien menacé. Actuellement, dans le monde plus de 2 milliards d’humains ne disposent pas d’eau de qualité.
Sa pollution essentiellement d’origine anthropique est un problème majeur de l’humanité. Ainsi, les mers et les océans sont devenus le réceptacle de tous les rejets de notre société de consommation. Les « Gyres », ces « continents » qui dérivent au gré des courants marins constitués de résidus des matières plastiques (pneumatiques, particules issues des machines à laver le linge…), sont peut-être parmi les spectacles les plus désolants qu’il est possible d’observer. Les nappes phréatiques ne sont pas épargnées non plus avec une pollution et une surexploitation qui excèdent leur capacité de renouvellement.
Du fait de sa répartition inégale dans le monde et des effets du changement climatique qui accentuent les épisodes de stress hydrique, l’eau revêt également une importance géopolitique qui croît encore avec l’augmentation de la population mondiale. L’accès à l’eau va représenter dans les années à venir une source de conflits frontaliers grandissante.
Avoir de l’eau de qualité en abondance au robinet est une richesse que l’usager ne mesure généralement pas.
Du point de vue économique, l’eau joue également un rôle essentiel dans de nombreux usages dont l’agriculture pour l’irrigation, l’industrie et les usages domestiques.
Pour être utilisée, l’eau doit être captée, souvent traitée et distribuée. Elle doit être analysée et surveillée en permanence pour répondre aux caractéristiques nécessaires à chacune de ses utilisations. Les traitements de l’eau font appel aux technologies les plus variées, qui ont considérablement évolué au cours des dernières décennies, particulièrement en ce qui concerne le dessalement de l’eau de mer et des eaux saumâtres (techniques biologiques, membranaires, distillation…).
Les technologies se sont également développées pour traiter l’eau dans l’industrie, les différents usages de l’eau nécessitant des eaux de qualités différentes (pharmacie, agroalimentaire, électronique, systèmes de chauffage ou de refroidissement…) ou encore pour traiter les effluents chargés provenant de l’habitat, de l’élevage, de l’industrie et des villes avant leur rejet dans le milieu naturel, voire avant leur réutilisation.
Le domaine de l’eau est un domaine extrêmement vaste en évolution constante. Il met en jeu un nombre important de technologies de très haut niveau. Il constitue un domaine industriel avec des usines et des réseaux associés qui peuvent être considérables en termes d’investissement (CAPEX) et en frais d’exploitation (OPEX).
L’industrie de l’eau est impactée par les évolutions écologiques, énergétiques et digitales.
Cette dernière évolution est en train de transformer en profondeur les métiers et les techniques mises en œuvre et peut permettre de faire face à certains challenges à relever.
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2. Ressources et usages de l’eau
Sous l’effet conjugué de la croissance démographique, du développement socio-économique et de l’évolution des modes de consommation, l’utilisation de l’eau dans le monde augmente annuellement d’environ 1 % depuis les années 1980. La demande mondiale en eau devrait continuer d’augmenter à un rythme similaire jusqu’en 2050 (soit 20 % à 30 % de plus que le niveau actuel d’utilisation) et ce, principalement en raison de la demande croissante de l’industrie et des ménages. Ainsi, au xxe siècle, la population du globe a triplé et la consommation d’eau a sextuplé. On s’attend à ce que la population mondiale atteigne 10 à 12 milliards d’individus vers 2050. Qu’en sera-t-il de l’approvisionnement en eau ?
2.1 Ressources en eau
L’eau recouvre 72 % de la surface du globe pour un volume total estimé à 1,4 milliard de km3 (cf. figure 4 pour la plus grande sphère bleue). Notre planète bleue est la planète de l’eau salée. Ainsi, les eaux douces ne représentent que 2,8 % du volume global d’eau présent sur le globe. Dans ce faible pourcentage, les glaces et les neiges permanentes représentent 2,1 % et l’eau douce disponible 0,7 % (cf. figure 4, sphère intermédiaire). La moitié de ces 0,7 % est constituée d’eaux souterraines .
HAUT DE PAGE2.2 Eau et filières
Rares sont les filières où l’eau n’est pas une ressource essentielle. Elle se retrouve ainsi dans différentes applications vitales pour l’activité humaine. La répartition globale entre les trois principaux usages est résumée dans le tableau 1.
HAUT DE PAGE
Avec 70 % des consommations, l’agriculture...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - https://www.futura-sciences.com/sciences/questions-reponses/histoire-histoire-1832-cholera-arrive-france-14025/, [En ligne].
-
(2) - DAL PONT (J.P.) - Au fil de l’eau. - Éditions Clartés (2005).
-
(3) - * - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cycle_de_l%27eau.png, [En ligne].
-
(4) - * - http://docs.eclm.fr/pdf_annexe/ManuelPlancton-ChaineAlimMarine.pdf, [En ligne].
-
(5) - * - https://collectiftextile.com/des-textiles-sous-leau/, [En ligne].
-
(6) - * - http://agrilab.unilasalle.fr/projets/projects/innovation-technologique-en-agriculture/wiki/Culture_des_algues [En ligne].
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Directive 2000/60/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2000 établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l’eau (Journal officiel n° L 327 du 22 décembre 2000).
Directive (UE) n° 2020/2184 du 16 décembre 2020 relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine (JOUE n° L 435 du 23 décembre 2020).
Loi n° 2006-1772 du 30 décembre 2006 sur l’eau et les milieux aquatiques (JORF n° 0303 du 31 décembre 2006).
Arrêté du 21 juillet 2015 relatif aux systèmes d’assainissement collectif et aux installations d’assainissement non collectif, à l’exception des installations d’assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique inférieure ou égale à 1,2 kg/j de DBO5 (JORF n° 0190 du 19 août 2015).
Arrêté du 31 juillet 2020 modifiant l’arrêté du 21 juillet 2015 modifié relatif aux systèmes d’assainissement collectif et aux installations d’assainissement non collectif, à l’exception des installations d’assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique inférieure ou égale à 1,2 kg/j de DBO5 (JORF n° 0247 du 10 octobre 2020).
Textes réglementaires :
https://aida.ineris.fr
https://www.legifrance.gouv.fr
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