Plateforme pour l’eau, le gaz et la chaleur
L’Association Infrawatt s’engage pour l’utilisation rationnelle de l’énergie des eaux usĂ©es, des dĂ©chets, de la chaleur Ă distance et de l’eau potable. A l'occasion de l'assemblĂ©e gĂ©nĂ©rale d'InfraWatt Ă Berne le 6 juin, le Conseiller National Stefan MĂĽller-Altermatt (prĂ©sident d'InfraWatt), Martin Sager (directeur de la SSIGE) et Katrin Schneeberger (directrice de l’OFEV) ont annoncĂ© quel projet recevrait le prix de l'innovation:Â
Cette année, le prix de l'innovation 2023 dans le domaine de l'eau potable a été décerné à Energie Service Biel-Bienne (ESB) pour son projet «Station de conditionnement d'eau du lac d’Ipsach: récupération d'énergie dans l'étape d'osmose inverse».
Energie Service Biel/Bienne (ESB) remplace sa station de conditionnement d'eau du lac existante à Ipsach. L'usine, qui produit environ 90% de l'eau potable pour les villes de Bienne et Nidau, sera désormais dimensionnée pour 70'000 personnes. La qualité de l'eau brute du lac de Bienne est très variable et elle est chargée en éléments trace. Ce problème devrait encore s'aggraver avec le changement climatique.
Pour la nouvelle usine, ESB s'est donc fixé pour objectif de réduire encore de 50% la teneur déjà très faible en éléments trace de l'eau potable. ESB a opté pour la technique moderne de l'osmose inverse. Il s'agit d'un procédé physique qui consiste à pomper l'eau sous haute pression (8-10 bars) à travers une membrane semi-perméable afin de séparer les composants indésirables. Les substances polaires telles que les produits de dégradation du chlorothalonil, les agents de contraste radiologique et d'autres ions dissous dans l'eau sont presque entièrement éliminés. Normalement, un additif chimique (antitartre) est utilisé pour éviter les dépôts sur la membrane. ESB tient toutefois à minimiser l'utilisation de produits chimiques et, après des essais lors d’une longue phase pilote à la station de conditionnement d'eau du lac d'Ipsach, renonce à l'antitartre. Selon les connaissances actuelles, il s'agit de la première installation au monde dans laquelle l'osmose inverse pour le traitement de l'eau de surface est exploitée sans antitartre.
Une meilleure qualité de purification de l'eau potable va souvent de pair avec une consommation d'électricité plus élevée. En renonçant à l'antitartre, le rendement de l'étape d'osmose inverse est réduit, ce qui génère plus d'eau de rinçage (concentré). Afin de réduire au maximum la consommation d'électricité supplémentaire, ESB utilise l'eau de rinçage concentrée pour la récupération d'énergie: la pression de l'eau rejetée est presque entièrement transmise à l'eau d'alimentation de l'installation par un système hydraulique de récupération d'énergie breveté (PX Pressure Exchanger) de la société Energy Recovery, ce qui réduit la consommation d'électricité de la pompe haute pression par la récupération d'énergie et augmente ainsi à nouveau l'efficacité énergétique du traitement de l'eau potable. L'économie d'énergie calculée est d'environ 740 MWh/an, ce qui représente probablement environ 36% de l'électricité totale consommée par la nouvelle installation. Le reste de la consommation supplémentaire d'énergie électrique est même surcompensé - par l'effet de l'eau plus douce - chez les clients finaux.
Avec ce projet, ESB pose de nouveaux jalons en matière d'économie d'énergie et de produits chimiques. La mise en service de la station de conditionnement de l'eau du lac d'Ipsach se fera en deux étapes prévues pour 2024 et 2026. Actuellement la première partie de la station est sur le point d’être mise en service.
Les quelque 2500 distributeurs d'eau potable en Suisse distribuent chaque année près d'un milliard de m3 d'eau potable (y compris l'industrie, l'agriculture, etc.). Cela correspond presque à la quantité d'eau contenu dans le lac de Bienne. Dans les ménages, on utilise environ 140 litres par personne et par jour pour les chasses d'eau, les douches, etc. Le traitement et la mise à disposition de l'eau potable de qualité élevée, 24 heures sur 24, sont coûteux et demandent beaucoup d'électricité. Le secteur consomme environ 0,4 TWh d'électricité, soit environ 0,45 kWh/m3, dont la plus grande partie est de loin destinée aux pompes. Parmi les tâches publiques communales, la consommation d'électricité pour l'approvisionnement en eau représente environ 20%; l'approvisionnement en eau compte donc, avec les stations d'épuration et le traitement des déchets, parmi les plus gros consommateurs d'électricité des communes.
Les potentiels d'économie résident en premier lieu dans l'amélioration de l'efficacité des pompes et l'optimisation du régime de pompage. Un autre potentiel réside dans la réduction des pertes d'eau dues à des fuites dans le réseau de distribution d'eau potable. L'eau elle-même contient de l'énergie: le turbinage de l'eau potable permet de produire une partie de l'électricité nécessaire et les captages d'eau souterraine désaffectés peuvent éventuellement être utilisés pour produire de la chaleur. En outre, les ouvrages d'approvisionnement en eau peuvent se prêter à l'installation de panneaux solaires. Ces mesures sont en partie soutenues financièrement ou sont même rentables sur la durée d'exploitation. InfraWatt fournit volontiers de plus amples informations à ce sujet.
Le jury a été convaincu par le caractère innovant du projet et par les efforts déployés pour établir de nouvelles normes tant en matière de qualité de l'eau potable que d'efficacité énergétique. Consciente que des exigences plus élevées en matière de qualité de l'eau potable vont de pair avec une consommation d'électricité plus importante, ESB travaille à un niveau d'optimisation très élevé et peut servir d'exemple pour d'autres services des eaux présentant des conditions similaires. Le projet d'ESB montre en outre de manière impressionnante comment les installations d'infrastructure apportent leur contribution aux objectifs «zéro net» de la Confédération.
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