Le nouveau procédé de distillation mis au point par une équipe du Laboratoire des sciences du génie chimique (LSGC)* de Nancy allie une technologie définitivement innovante et une dimension économique et sociale sans précédent. Un potentiel industriel qui a visiblement séduit le grand jury de la fondation Altran.
Les premiers systèmes d’évaporation et de condensation utilisés pour le dessalement n’utilisaient qu’une faible partie de l’énergie mise en jeu lors de l’évaporation de l’eau de mer. En effet, la vapeur d’eau ainsi produite gagnait un condenseur alimenté en eau froide. Cette eau se réchauffait, mais l’énergie ainsi transférée était le plus souvent perdue car sa température trop faible la rendait inutilisable.
Afin de limiter ce " gâchis " thermique, une nouvelle génération d’évaporateurs multiples effets a vu le jour. Cette technologie, qui utilise plusieurs unités d’évaporation et de condensation montées les unes à la suite des autres avec des pressions décroissantes, permet de réutiliser plusieurs fois la chaleur latente de condensation. Le problème est qu’en multipliant ces effets désirables, cette technologie multiplie aussi la complexité du réseau de tubes reliant les effets successifs et, par conséquent, demande les services d’un installateur hautement spécialisé et un entretien difficile.
Pour alléger le procédé, Viviane Renaudin, Jean-Marie Hornut et Pierre le Goff, associés au Centre international de l’eau de Nancy (NANCIE) ont développé au LSGC un évaporateur multiple effets dont les performances et la simplicité cadrent parfaitement avec la demande des pays intéressés par le dessalement . Chaque cellule élémentaire d’évaporation-condensation présente, avant tout, des dimensions humaines : deux plaques métalliques de deux mètres de haut sur un mètre de large sont espacées de deux centimètres par un cadre en polypropylène. Grâce à un montant central, ce cadre-espaceur partage la cellule élémentaire en deux zones distinctes : l’une est consacrée à l’évaporation et l’autre à la condensation. Le montant en question est criblé de trous inclinés afin d’assurer le passage de la vapeur d’un compartiment à l’autre sans qu’aucune goutte d’eau de mer ne vienne polluer le produit de la distillation récolté à la base du condenseur.
L’évaporateur du LSGC présente plusieurs cellules associées en série et en parallèle de manière à obtenir le chevauchement des zones d’évaporation et de condensation. Ainsi, le film d’eau de mer ruisselant sur la plaque d’un évaporateur est réchauffé par la chaleur latente libérée par le condenseur voisin. Seules les premières et les dernières rangées de cellules doivent être respectivement alimentées en eau chaude (par exemple de l’eau résiduelle à 80°C provenant d’une centrale thermique) et en eau froide (qui peut être de l’eau de mer à environ 25°C, dans les pays intéressés). Le flux de chaleur introduit pour le premier effet étant réutilisé plusieurs fois de suite, la consommation d’énergie spécifique décroît considérablement avec le nombre d’évaporateurs en série. En utilisant une différence de température de l’ordre de 60°C, il est possible de coupler une dizaine de cellules produisant près de 25 kilogrammes d’eau douce à l’heure, avec un taux d’évaporation de 10 à 50 % d’eau de mer.
Mais l’aspect économique de l’invention ne se limite pas à une seule économie d’énergie. En effet, en utilisant des pièces moulées en usine et en évitant, l’installation coûteuse d’une tuyauterie complexe, le système présente une modularité et une facilité d’assemblage qui lui permettront d’être utilisable, dans les pays en voie de développement, par des ouvriers non qualifiés. Des avantages qui pourraient permettre à certains pays d’acquérir une indépendance en ressource d’eau potable et de s’affranchir, par conséquent, d’une alimentation par les pays voisins.
* Unité propre de recherche du CNRS.
Afin de valider le fonctionnement du procédé, qui d’ailleurs a déjà fait l’objet d’un dépôt de brevet, l’équipe du LSCG a construit, avec le soutien de l’ANVAR Lorraine (Agence nationale de valorisation de la recherche), une maquette probatoire composée de quatre cellules élémentaires.
Contacts
Contact chercheurs :
Laboratoire des sciences du génie chimique (LSGC), CNRS,
Viviane RENAUDIN,
Mél / E-mail :renaudin@ensic.u-nancy.fr
Jean-Marie HORNUT,
téléphone : 03 83 17 50 89
Contact département des Sciences pour l’ingénieur :
Béatrice REVOL,
téléphone : 01 44 96 46 32
Mél / E-mail :beatrice.revol@cnrs-dir.fr
Contacts ANVAR :
Direction de la promotion de l’innovation,
téléphone : 01 40 17 83 46
(source : http://www.cnrs.fr/Cnrspresse/n377a1.htm)
Le nouveau procédé de distillation mis au point par une équipe du Laboratoire des sciences du génie chimique (LSGC)* de Nancy allie une technologie définitivement innovante et une dimension économique et sociale sans précédent. Un potentiel industriel qui a visiblement séduit le grand jury de la fondation Altran.
Les premiers systèmes d’évaporation et de condensation utilisés pour le dessalement n’utilisaient qu’une faible partie de l’énergie mise en jeu lors de l’évaporation de l’eau de mer. En effet, la vapeur d’eau ainsi produite gagnait un condenseur alimenté en eau froide. Cette eau se réchauffait, mais l’énergie ainsi transférée était le plus souvent perdue car sa température trop faible la rendait inutilisable.
Afin de limiter ce " gâchis " thermique, une nouvelle génération d’évaporateurs multiples effets a vu le jour. Cette technologie, qui utilise plusieurs unités d’évaporation et de condensation montées les unes à la suite des autres avec des pressions décroissantes, permet de réutiliser plusieurs fois la chaleur latente de condensation. Le problème est qu’en multipliant ces effets désirables, cette technologie multiplie aussi la complexité du réseau de tubes reliant les effets successifs et, par conséquent, demande les services d’un installateur hautement spécialisé et un entretien difficile.
Pour alléger le procédé, Viviane Renaudin, Jean-Marie Hornut et Pierre le Goff, associés au Centre international de l’eau de Nancy (NANCIE) ont développé au LSGC un évaporateur multiple effets dont les performances et la simplicité cadrent parfaitement avec la demande des pays intéressés par le dessalement . Chaque cellule élémentaire d’évaporation-condensation présente, avant tout, des dimensions humaines : deux plaques métalliques de deux mètres de haut sur un mètre de large sont espacées de deux centimètres par un cadre en polypropylène. Grâce à un montant central, ce cadre-espaceur partage la cellule élémentaire en deux zones distinctes : l’une est consacrée à l’évaporation et l’autre à la condensation. Le montant en question est criblé de trous inclinés afin d’assurer le passage de la vapeur d’un compartiment à l’autre sans qu’aucune goutte d’eau de mer ne vienne polluer le produit de la distillation récolté à la base du condenseur.
L’évaporateur du LSGC présente plusieurs cellules associées en série et en parallèle de manière à obtenir le chevauchement des zones d’évaporation et de condensation. Ainsi, le film d’eau de mer ruisselant sur la plaque d’un évaporateur est réchauffé par la chaleur latente libérée par le condenseur voisin. Seules les premières et les dernières rangées de cellules doivent être respectivement alimentées en eau chaude (par exemple de l’eau résiduelle à 80°C provenant d’une centrale thermique) et en eau froide (qui peut être de l’eau de mer à environ 25°C, dans les pays intéressés). Le flux de chaleur introduit pour le premier effet étant réutilisé plusieurs fois de suite, la consommation d’énergie spécifique décroît considérablement avec le nombre d’évaporateurs en série. En utilisant une différence de température de l’ordre de 60°C, il est possible de coupler une dizaine de cellules produisant près de 25 kilogrammes d’eau douce à l’heure, avec un taux d’évaporation de 10 à 50 % d’eau de mer.
Mais l’aspect économique de l’invention ne se limite pas à une seule économie d’énergie. En effet, en utilisant des pièces moulées en usine et en évitant, l’installation coûteuse d’une tuyauterie complexe, le système présente une modularité et une facilité d’assemblage qui lui permettront d’être utilisable, dans les pays en voie de développement, par des ouvriers non qualifiés. Des avantages qui pourraient permettre à certains pays d’acquérir une indépendance en ressource d’eau potable et de s’affranchir, par conséquent, d’une alimentation par les pays voisins.
* Unité propre de recherche du CNRS.
Afin de valider le fonctionnement du procédé, qui d’ailleurs a déjà fait l’objet d’un dépôt de brevet, l’équipe du LSCG a construit, avec le soutien de l’ANVAR Lorraine (Agence nationale de valorisation de la recherche), une maquette probatoire composée de quatre cellules élémentaires.
Contacts
Contact chercheurs :
Laboratoire des sciences du génie chimique (LSGC), CNRS,
Viviane RENAUDIN,
Mél / E-mail :renaudin@ensic.u-nancy.fr
Jean-Marie HORNUT,
téléphone : 03 83 17 50 89
Contact département des Sciences pour l’ingénieur :
Béatrice REVOL,
téléphone : 01 44 96 46 32
Mél / E-mail :beatrice.revol@cnrs-dir.fr
Contacts ANVAR :
Direction de la promotion de l’innovation,
téléphone : 01 40 17 83 46
ANVAR Lorraine,
téléphone : 03 83 44 00 44
Mél / E-mail :LORRA@ANVAR.fr