Procédé d’extraction modulaire et multi-minéral de la saumure
Le dessalement de l’eau de mer s’accélère, principalement en raison de l’augmentation de la demande en eau et des effets du changement climatique sur les ressources en eau douce. Les installations de dessalement de la seule UE peuvent désormais fournir jusqu’à 3,4 milliards de mètres cubes d’eau dessalée par an. Cela laisse à peu près le même volume de saumure concentrée qui contient de précieuses matières premières critiques (CRM) et d’autres matières premières qui sont considérées comme des déchets et rejetées en mer. Le projet SEA4VALUE, financé par l’UE, entend développer un procédé modulaire multi-minéral adaptable à la composition de la saumure, qui rendra les technologies avancées économiquement et techniquement réalisables.
Étendre la circularité pour répondre aux besoins critiques
SEA4VALUE avait, dans un premier temps, concentré ses recherches sur neuf éléments d’importance industrielle: les CRM magnésium, scandium, vanadium, gallium, bore et lithium, ainsi que les éléments indium, molybdène et rubidium. L’équipe a toutefois identifié un autre besoin. Le dessalement conventionnel peut produire une eau presque «trop pure», dépourvue des minéraux nécessaires à la santé humaine. Restaurer ces éléments dans l’eau potable implique de les acheter, souvent auprès de fournisseurs éloignés. SEA4VALUE a ajouté le calcium à sa liste de minéraux cibles, soutenant ainsi une économie circulaire dans le cadre de laquelle le calcium extrait de l’eau de mer peut être réintroduit dans l’eau potable.
Des échantillons recueillis dans le monde entier font l’objet d’essais pilotes
Les technologies de séparation, de concentration et de cristallisation de SEA4VALUE ont été développées et testées dans les laboratoires des partenaires à travers l’Europe en utilisant des saumures synthétiques et réelles. Les essais en laboratoire ont permis d’atteindre un taux de récupération de 90 % avec une pureté de 90 %. «Les technologies de SEA4VALUE ont été rassemblées dans notre “laboratoire mobile” installé dans l’usine de dessalement gérée par Aqualia à La Caleta de Adeje, Ténériffe. Près de 150 échantillons d’eau de mer et de saumure provenant du monde entier y sont testés, validant la récupération d’éléments clés à différentes concentrations et interférences possibles», explique Alexandra Scherer de l’Institut européen de communication scientifique, ESCI. Le «laboratoire mobile» génère un nombre considérable de renseignements. Parallèlement, les expériences conventionnelles en laboratoire ont démontré que «certaines technologies pouvaient récupérer plus de 95 % de l’élément cible. Il s’agit notamment de la nanofiltration modifiée, de la récupération du calcium, de l’extraction par solvant non dispersif, de l’adsorption et de l’électrodialyse avec des membranes bipolaires. D’autres technologies, telles que l’extraction par liquide ionique ou les membranes à inclusion de polymères, doivent faire l’objet de recherches supplémentaires afin d’accroître leur sélectivité et leur efficacité», explique Sandra Casas d’EURECAT, coordinatrice technique de SEA4VALUE. Les technologies développées dans le cadre du projet sont basées sur des réactifs verts afin de réduire l’impact du traitement et devraient augmenter de 20 % la quantité d’eau récupérée du processus de dessalement.
Un héritage qui s’étend au-delà de la durée du projet SEA4VALUE
SEA4VALUE a également développé un évaporateur qui résiste à la corrosion par l’eau salée et consomme moins d’énergie, dont les applications potentielles au-delà de SEA4VALUE sont légions. Le projet a également sensibilisé le public à la récupération de minerais par le dessalement. SEA4VALUE a été l’un des premiers projets de ce type à lancer un atelier CEN sur l’exploitation de la saumure et à formuler des recommandations publiques relatives aux minéraux et aux processus de traitement. La teneur en minéraux des échantillons est disponible dans une base de données accessible sur le site web du projet moyennant un enregistrement gratuit. Une plateforme de modélisation du procédé est en cours de développement afin de définir le plan de traitement le plus approprié en fonction de la composition initiale de la saumure. SEA4VALUE a apporté une contribution inestimable à deux défis mondiaux majeurs, l’accès à un approvisionnement local et durable en minéraux et métaux et à une eau potable saine, par le biais d’une économie circulaire qui repose sur des usines de dessalement.
Mots‑clés
SEA4VALUE, dessalement, saumure, minéraux, matières premières, eau de mer, CRM, économie circulaire, matières premières critiques
