La pénurie d’eau est devenue un problème mondial. Selon le Forum économique mondial, plus de 6 % de la population mondiale souffre de pénurie d’eau. En outre, les Nations unies estiment que d’ici 2030, près de la moitié de la population mondiale sera confrontée au stress hydrique. Cet article se concentre sur la technologie de l’eau propre et sur la façon dont elle peut révolutionner tous les domaines, de l’agriculture à la santé humaine et à l’assainissement. Il traite également des photobioréacteurs et de leur impact sur la révolution de l’eau propre. Par eau propre nous entendrons ici, non pas l’eau potable, mais une eau réutilisable à des fins industrielles ou d’agriculture. L’eau propre est une eau pour laquelle les risques sanitaires sont traités sans pour autant atteindre le degré d’exigence de l’eau potable.
Qu’est-ce qu’un photobioréacteur ?
Un photobioréacteur est un type de système automatisé qui produit des microorganismes (bactéries, cyanobacterie, algues, microalgues…). Il peut servir au traitement des eaux usées en combinant l’énergie solaire pour produire de l’eau propre à usage durable. Il se compose de trois éléments de base : un réacteur pour la culture de microalgues, une source d’énergie telle que la lumière solaire et un système de récolte pour produire de l’eau propre. Le concept de base des photobioréacteurs consiste à capter le CO2 de l’air et à l’utiliser comme nourriture pour les microalgues, un processus connu sous le nom de fixation du carbone. Les microalgues sont ensuite cultivées à l’intérieur du photobioréacteur et sont exposées à la lumière du soleil, qui génère de l’oxygène comme sous-produit. Les microalgues sont ensuite séparées pour produire de l’eau propre, des minéraux et d’autres nutriments à l’intérieur du photobioréacteur. L’eau et les micro algues récoltées peuvent ensuite être utilisées pour un certain nombre d’applications, notamment l’agriculture, l’industrie, les collectivités…
Comment fonctionnent les photobioréacteurs ?
L’utilisation des photobioréacteurs pour produire de l’eau propre comporte trois étapes fondamentales : la fixation du carbone, la culture des algues et la récolte. Tout d’abord le dioxyde de carbone est capturé dans l’air et transporté vers les algues via un milieu liquide. Les algues utilisent alors le CO2 et les nutriments présents dans les eaux usées pour se développer et produisent de l’oxygène un digestat comme sous-produits. Enfin, l’eau, le digestat et les gaz sont récoltés. L’eau et les résidus peuvent ensuite être valorisés (eau propre, biocarburant, chauffage, alimentaire…).
La révolution technologique de l’eau propre : Une analyse
Les Nations unies estiment que plus de 842 millions de personnes n’ont pas accès à l’eau potable. En outre, 2,6 milliards de personnes n’ont pas accès à des installations sanitaires adéquates, ce qui entraîne des maladies et des infections dans de nombreuses communautés du monde entier. Ces chiffres montrent que l’eau propre est un élément essentiel du développement durable. Cependant, plusieurs défis peuvent entraver le développement et la mise en œuvre des technologies de traitement de l’eau. Trois défis majeurs doivent être relevés par les technologies : la capacité à fournir un accès à l’eau propre dans toutes les régions du monde ; la volonté des consommateurs (agriculture, industries….) d’adopter et d’utiliser ces technologies ; et la durabilité des technologies de traitement de l’eau. Les technologies d’assainissement de l’eau actuelles ne sont pas durables (consommation énergétique, énergétique, et gaz à effet de serre 1% des GES = 22000 station épuration) et ne permettent pas l’accès à l’eau dans toutes les régions du monde car ne permettant pas de réutilisation. Nxo-engineering à conçu un photobioréacteur pour relever ces défis.
Le développement durable grâce aux photobioréacteurs
Les photobioréacteurs sont une technologie d’eau propre qui peut être utilisée à la maison, par les agriculteurs et dans le cadre des secours en cas de catastrophe. Ils peuvent être utilisés pour créer de l’eau propre, des minéraux et même des engrais. Les photobioréacteurs peuvent être utilisés pour créer une variété de produits, notamment de l’eau propre qui peut être utilisée pour l’hygiène personnelle, l’agriculture ou l’industrie. Les photobioréacteurs permettent également de créer des minéraux tels que le fer, le manganèse, le zinc et le cuivre. Ils peuvent également être utilisés pour produire des hydrocarbures tels que le méthane. En outre, ils peuvent être utilisés pour créer des engrais, notamment de l’ammoniac et du nitrate. Les photobioréacteurs peuvent être utilisés à la maison pour fournir une source inépuisable d’eau propre pour l’hygiène personnelle et l’entretien des espaces verts. Ils peuvent également être utilisés en agriculture pour créer une source durable d’engrais. Les agriculteurs peuvent utiliser l’eau propre des photobioréacteurs pour l’irrigation, pour créer un environnement sain pour les cultures et pour créer une source durable d’engrais qui ne pollue pas le sol. Les photobioréacteurs peuvent être utilisés dans le cadre des secours en cas de catastrophe afin de supprimer les risques sanitaires liés à la pollution des eaux et fournir une source durable d’eau propre pour l’hygiène car très facilement transportable. Ils peuvent également servir à créer une variété de produits tout en limitant notre empreinte carbone, voire même en consommant le CO2, on parle alors d’impact carbone négatif.
L’avenir des photobioréacteurs
L’avenir des photobioréacteurs est prometteur, d’autant plus que, de plus en plus de personnes prennent conscience de la nécessité d’une bonne gestion des eaux et d’une agriculture durable. L’augmentation de la population, l’urbanisation et le changement climatique ne feront qu’accroître la demande d’eau propre et d’agriculture durable. De nombreuses innovations technologiques sont en cours de développement pour améliorer les performances des photobioréacteurs, notamment les microalgues génétiquement modifiées et l’intelligence artificielle. Il existe également de nombreuses nouvelles applications pour les photobioréacteurs, notamment le nettoyage des marées noires, l’amélioration de la qualité de l’eau dans les écosystèmes d’eau douce, l’augmentation de la séquestration du carbone et l’amélioration de la santé des sols et du rendement des cultures. Une meilleure compréhension du fonctionnement des photobioréacteurs et de la façon d’améliorer leurs performances peut entraîner une révolution dans la technologie de traitement des eaux qui changera le monde pour le mieux.