Plateforme pour l’eau, le gaz et la chaleur
Depuis le lancement du FOWA en mai 2012, 26 projets ont pu être soutenus grâce à la fortune du fonds. La commission technique pour les projets acceptés a parlé de diverses subventions d’un montant total de près de 1,1 million de francs. En 2019, deux projets ont pu être achevés. L’un portait sur l’efficacité de mesures de diminution de la pollution des eaux souterraines par des produits phytosanitaires et leurs métabolites, l’autre a étudié le système de distribution de l’eau potable dans les bâtiments en se concentrant sur l’apparition de légionelles.
Pour les mois à venir, trois projets ont été sélectionnés pour être réalisés, deux provenant de Suisse romande et un de Suisse alémanique.
À l’heure actuelle, les distributeurs d’eau potable font face à un véritable défi: les micropolluants et leurs produits de décomposition se retrouvent de plus en plus dans l’environnement, et donc potentiellement dans l’eau potable. Bien que la performance des analyses chimiques s’améliore, les répercussions de nombreuses substances sur les êtres humains, les animaux et l’environnement restent cependant souvent inconnues. Parallèlement, la sensibilité de la population à la qualité de l’eau s’accroît. Dans ce contexte, les essais biologiques, ou bioessais, font l’objet d’une demande croissante en tant que systèmes de détection précoce. Ces essais peuvent identifier des effets indésirables dans le cycle de l’eau sans que la substance en cause n’ait pour cela besoin d’être connue. Par exemple, l’analyse basée sur les mécanismes d’action peut mettre en évidence un effet œstrogénique ou génotoxique dans un échantillon sans que la substance causant cet effet ne soit connue. Un résultat positif à l’essai met donc relativement facilement en évidence les effets indésirables dans l’échantillon testé. Il est alors ensuite possible d’en rechercher les causes de manière ciblée.
À cet égard, les bioessais sont particulièrement intéressants pour détecter les substances cancérigènes, c’est-à -dire génotoxiques. Le contact avec de telles substances peut provoquer le cancer dans certaines circonstances. C’est pourquoi une priorité particulière est accordée à leur identification. La mise en évidence précoce de la génotoxicité dans l’eau brute serait donc très importante pour la stratégie des distributeurs d’eau en matière d’assurance qualité.
Jusqu’à présent, aucun bioessai capable d’identifier les substances génotoxiques dans l’eau potable n’est encore établi. La combinaison d’un bioessai avec la chromatographie sur couche mince à haute performance (HPTLC) dispose désormais du potentiel pour combler cette lacune. À cet égard, le bioessai en lui-même n’est pas une nouveauté et fait même déjà l’objet d’une norme DIN. Il permet de mettre en évidence les relations génotoxiques et se base sur une souche bactérienne génétiquement modifiée, Salmonella typhimurium. Néanmoins, l’essai normé existant n’est pas assez sensible pour une utilisation dans le domaine de l’eau potable. Le combiner avec la chromatographie sur couche mince à haute performance pourrait désormais permettre d’augmenter la sensibilité et de résoudre ce problème.
Le projet de recherche soumis porte sur l’optimisation des réseaux de distribution de l’eau potable en zone urbaine. Il est d’une part question de développer un pilotage intelligent du réseau de distribution, et d’autre part d’augmenter le rendement énergétique en remplaçant les dispositifs d’interruption de la pression entre les niveaux de pression par des microturbines.
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Ce projet est donc développé pour conjuguer ces deux objectifs. Il permettra de concevoir des solutions intégrales, d’une part car l’intégration d’une microturbine exige un réglage précis du réseau, et d’autre part, car un réseau intelligent peut bénéficier d’une solution permettant la récupération énergétique. Cette synergie permet également d’optimiser les ressources, autant du point de vue des matériaux que de la durée de développement.
Les tests s’étendent de la surveillance du système en passant par l’amélioration de la qualité de l’eau (grâce à une durée de séjour optimisée/une diminution de la période de stagnation) jusqu’à l’accroissement de la capacité du réseau par une augmentation dynamique de la quantité d’eau disponible en cas de besoin, par exemple en cas d’incendie.
Les réseaux de distribution sont des systèmes hautement dynamiques soumis à d’importantes fluctuations en termes de consommation et de pression. Un calibrage sur la base de plusieurs informations et avec un plus grand nombre de valeurs de consigne peut donc apporter de nombreuses améliorations pour l’utilisation et le dimensionnement des réseaux. La tendance actuelle des «villes intelligentes» ou «smart cities» intègre également les réseaux de distribution. En ayant recours à un grand nombre de capteurs au sein du réseau, il est possible de surveiller la situation actuelle en temps réel. Dans ce cas, une gestion intelligente utiliserait les informations générées par les capteurs dans le réseau pour réagir en conséquence.
Le chlorothalonil est un principe actif qui était autorisé depuis les années 1970 dans les fongicides, c’est-à -dire les pesticides agissant contre les infections fongiques. Cependant, son utilisation est interdite en Suisse depuis le 1er janvier 2020. La substance mère est désormais considérée comme probablement cancérigène. Conformément au guide européen également appliqué en Suisse, tous les produits de décomposition sont donc considérés comme pertinents en dépit des études sur les métabolites qui souhaitent remettre en question un effet cancérigène. Étant donné que l’eau potable est soumise à des exigences très élevées en matière de sécurité et de qualité en Suisse, les résidus de produits phytosanitaires et leurs produits de décomposition pertinents font l’objet d’une réglementation stricte. Une valeur maximale de 0,1 microgramme par litre s’applique donc pour chacune de ces substances.
Ce projet accepté du FOWA a pour but de démontrer à l’aide de projets pilote la possibilité d’éliminer les métabolites de chlorothalonil (en particulier les métabolites d’acide sulfonique R471811 et R417888) de l’eau potable en utilisant du charbon actif optimisé. Pour ce faire, deux procédés feront l’objet d’un projet pilote: d’une part, l’utilisation d’un charbon actif granulé au sein d’un réacteur stratifié parcouru de bas en haut et d’autre part, le recours à un réacteur à lit fluidisé rempli avec du charbon actif microgranulé.
Étant donné que le charbon actif nécessaire à l’élimination des métabolites de chlorothalonil est très vite épuisé, l’achat de charbon représente des coûts d’exploitation importants. C’est pourquoi un autre projet a pour but de vérifier la possibilité d’avoir recours au charbon utilisé dans l’eau potable pour éliminer les micropolluants des eaux usées. Cela permettrait d’augmenter la durée de vie du charbon et de réduire les coûts d’exploitation. Pour ce faire, un projet pilote sera également réalisée dans une station d’épuration.
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