Bien que le dessalement permette de traiter efficacement l'eau de mer et d'obtenir de l'eau potable salubre, ce procédé crée également un sous-produit nocif pour l'environnement appelé saumure, une solution hautement concentrée de sels et de contaminants.

Elimination de la saumure

De nombreuses stations de dessalement se débarrassent de la saumure en la rejetant dans la mer, un procédé qui nécessite des systèmes de pompage coûteux et qui peut endommager les écosystèmes marins. Une alternative plus respectueuse de l'environnement consiste à transformer la saumure en produits chimiques précieux tels que l'hydroxyde de sodium.

Les usines de dessalement de l'eau peuvent utiliser ce produit chimique pour prétraiter l'eau salée, ce qui en fait un procédé non seulement plus sûr pour l'environnement, mais également plus efficace et économique.

Il existe quatre principaux types de dessalement par membranes (principe de base : une membrane semi-perméable retire le sel et les minéraux de l'eau salée).

Les quatre méthodes de dessalement par membranes sont les suivantes :

1. Osmose inverse (RO)
2. Electrodialyse
3. Nanofiltration
4. Ultrafiltration

1. Osmose inverse (RO)

Comme mentionné précédemment, la RO est la méthode de dessalement la plus répandue. Un système RO applique une forte pression pour forcer l'eau salée à traverser une membrane qui capte les sels et autres minéraux dissous. La pression requise pour la RO varie en fonction de la salinité de l'eau : l'eau de mer nécessite une pression plus élevée que l'eau saumâtre dans ce procédé.

2. Electrodialyse

Comme la RO, l'électrodialyse (ED) utilise une pompe à pression pour pousser l'eau à travers des membranes semi-perméables. Cependant, contrairement à la RO, l'ED utilise des membranes sélectives qui permettent uniquement aux ions chargés positivement ou négativement de traverser. Cette filtration sépare les molécules ioniques dans l'eau salée, produisant de l'eau douce de l'autre côté de la membrane.
Bien que ce procédé soit plus coûteux à installer que la RO, ses membranes subissent moins de détérioration, ce qui permet d'éviter les coûts de maintenance et de remplacement engendrés par la RO.

3. Nanofiltration

Les ingénieurs dans le secteur de la qualité de l'eau ont développé la nanofiltration (NF) principalement pour les applications d'eau potable, car elle permet aux minéraux bénéfiques présents dans l'eau de traverser la membrane, ce qui n'est pas le cas avec la RO. Les membranes NF peuvent éliminer les particules de 0,001 micron, y compris les sels et minéraux dissous, les sucres, les agents pathogènes bactériens et viraux, les matières biologiques, les ions métalliques, les émulsions de latex et d'huile, le carbone, les protéines ou les enzymes.

4. Ultrafiltration

Dans certaines régions du monde, le dessalement par RO peut être difficile. Par exemple, les eaux du golfe Persique sont relativement peu profondes, ont des températures élevées et comptent de nombreuses îles au large de la côte, ce qui rend l'évaporation peu efficace. Par conséquent, l'eau de mer qui atteint les stations de dessalement présente une salinité et une teneur en matières organiques élevées, constituant un risque important d'encrassement ou d'endommagement des membranes RO.

Pour un dessalement efficace de ces eaux, il est essentiel de prétraiter l'eau de mer par ultrafiltration (UF). Cette méthode de prétraitement sépare les solides microscopiques des composés solubles à l'aide d'un milieu à membranes ultrafines et sous pression.

En outre, l'utilisation de technologies à membranes ultrafiltrantes pour le dessalement est cruciale pour convertir les effluents traités des stations d'épuration municipales ou industrielles en un flux d'eau utile à des fins de réutilisation (par exemple, irrigation, eau de nettoyage, eau de service et eau de refroidissement).