Cet article fait partie des 112 cas de l’économie bleue.

Cet article fait partie d’une liste de 112 innovations qui façonnent l’économie bleue. Il s’inscrit dans le cadre d’un vaste effort de Gunter Pauli pour stimuler l’esprit d’entreprise, la compétitivité et l’emploi dans les logiciels libres. Pour plus d’informations sur l’origine de ZERI.

Ces articles ont été recherchés, écrits par Gunter Pauli et mis à jour et traduits par les équipes de l’économie bleue ainsi que la communauté.

Si vous souhaitez contribuer, où nous faire remonter des erreurs d’écriture, de traductions ou de contenu, merci de bien vouloir nous contacter.

Cas 43 : Déchloration auto-alimentée

Mar 3, 2013 | 100 Innovations, Energie

Le marché

Le marché mondial du chlore en 2010 est estimé à 24 milliards de dollars, sur la base d’une capacité de production mondiale de 80 millions de tonnes. Alors que les Etats-Unis ont perdu 1,3 million de tonnes de production pour atteindre 13,8 millions de tonnes la même année, l’Europe en a gagné 500 000 pour atteindre un peu plus de 9 millions de tonnes, c’est la Chine qui a ajouté une capacité de production massive atteignant 25 millions de tonnes en 2010 représentant environ un tiers du marché mondial. Alors que la demande mondiale devrait croître entre 2011 et 2015 à un taux annuel de 4,4 %, les Chinois devraient augmenter leur capacité en 2011 avec 2 millions de tonnes supplémentaires. Le chlore est produit en soumettant le sel ordinaire à un courant électrique. Comme le chlore est très réactif avec l’eau, on a utilisé du mercure pour neutraliser le procédé. L’industrie américaine du chlore consomme encore 79 tonnes de mercure pour environ 14 millions de tonnes de chlore. L’industrie européenne s’est engagée à éliminer progressivement tout le mercure d’ici 2020, mais admet encore rejeter 0,93 gramme de mercure par tonne de chlore. Le chlore a été inventé en Suède par Karl Scheele il y a plus de deux siècles. La ville de Pittsburgh a été – il y a exactement un siècle – la première à mélanger de l’hypochlorite de sodium (ou chlore) dans l’eau potable publique pour contrôler les bactéries. Cela a entraîné une augmentation spectaculaire de la demande et une réduction sensible des épidémies. Le chlore dissout dans l’eau réagit avec le fer et le manganèse, puis réagit avec les bactéries ce qui contrôle efficacement la propagation des maladies. Cependant, les protozoaires formant des kystes (Cryptosporidium) ne peuvent pas être éliminés même à des concentrations élevées. L’American Wisconsin State Hospital a établi que 80 % du chlore libre résiduel pénètre dans le corps humain par absorption cutanée. Bien qu’il soit le plus efficace depuis des décennies dans la gestion de la santé publique, le chlore cause des allergies et a été associé au cancer, à l’artériosclérose et à l’anémie. L’accumulation chronique cause des dommages aux protéines qui entraînent des cheveux secs et des éruptions cutanées, et crée un grand nombre de radicaux libres qui accélèrent le vieillissement.

L’innovation

Depuis que l’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis a conseillé aux municipalités de réduire et de limiter la quantité de chlore dans l’eau potable, il y a eu une vaste recherche de solutions de rechange. Toutefois, son utilisation est prescrite par des lois et des ordonnances. Les responsables de la santé publique hésitent à remplacer le chlore ou à essayer d’autres produits chimiques comme le puissant triclosan (polychlorophénoxyphénol) qui, avec le temps, risque de causer des conséquences encore plus imprévues. L’avantage du chlore est que ses effets néfastes sont bien connus. L’option a été de continuer d’appliquer du chlore dans les réseaux d’eau potable, mais de le faire enlever avant de le consommer. L’utilisation de la filtration à base de charbon actif, de minéraux ou même d’échangeurs ioniques a donné naissance à une nouvelle industrie en pleine croissance avec des centaines de fournisseurs. Cependant, les filtres sont gaspillés et finissent dans des sites d’enfouissement où ils continuent de contaminer et dépendent souvent d’une consommation d’énergie plus élevée que celle nécessaire à la production de chlore en premier lieu. Hu Bor Yu, Liu Chen Panc et Liang Teh Ming, chercheurs de l’Industrial Technology Research Institute (ITRI) de Taiwan ont observé que le flux d’eau (chlorée) contient de l’énergie cinétique que ses collègues ont réussi à exploiter pour produire de l’électricité. Cette énergie électrique générée par le flux du tube augmente son flux laminaire en appliquant un simple changement géométrique, le tube devient plus petit. L’électricité ainsi produite est appliquée à l’anode et l’électrolyseur créé élimine in situ le potentiel chimique du chlore résiduel. Le procédé ne nécessite pas d’énergie externe, ne consomme pas de matériaux, réagit rapidement dans le flux de l’eau à l’instant même, est durable, bon marché à installer et ne nécessite aucun entretien. Les performances s’améliorent à mesure que le débit augmente et que la température de l’eau augmente. Les applications potentielles vont au-delà du chlore. Le même procédé peut détruire l’acide perchlorique (HClO4), le sulfite de sodium (NaSO3) et les impuretés de l’eau qui sont nocives pour notre santé. Cela crée une approche innovante de la purification de l’eau où les produits chimiques et les filtres ont traditionnellement dominé le marché. Cela implique que « quelque chose est substitué par rien », ou que la chimie a été (partiellement) remplacée par la physique, deux caractéristiques fondamentales de l’Economie Bleue.

Le premier flux de trésorerie

L’équipe de recherche de l’ITRI a rapidement conclu que cette technologie est largement utilisée dans les maisons où l’effet néfaste de l’utilisation (excessive) de chlore est bien documenté. L’installation de cet appareil de déchloration auto-alimenté en combinaison avec la génération de lumières qui indiquent la température de l’eau grâce à des capteurs auto-alimentés offre un autre ensemble d’innovations qui rendent la maison plus sûre. Et lorsque la température de l’eau augmente, l’efficacité de l’élimination du chlore s’améliore. Ces appareils sont peu coûteux et comme aucun câblage supplémentaire n’est nécessaire, ils offrent une plate-forme pour de nombreux entrepreneurs enthousiastes prêts à entrer sur le marché.

L’opportunité

Alors que l’utilisation domestique est une première entrée évidente sur le marché, son application peut être combinée avec de nombreuses autres innovations, comme le vortex dans la production de glace où la présence de chlore nécessite plus d’énergie pour geler l’eau, ajoutant ainsi un autre élément d’économie d’énergie sans nécessiter un appareil coûteux. Et, puisque la production d’énergie à partir du débit d’eau a été prouvée dans des systèmes à grand volume, ne générant qu’une réduction minimale du débit tout en générant 50 watts d’électricité alimentant des lampes LED puissantes, le système est prêt pour des applications industrielles comme la production d’eau ultra propre pour les industries alimentaires et des boissons qui dépendent de filtres coûteux qui doivent être remplacés chaque mois et parfois chaque semaine. Bien qu’il soit impossible de cacher une préférence pour l’élimination totale de l’utilisation du chlore, nous ne pouvons pas avoir la position parfaite qui s’oppose au bien et au mieux. Comme l’utilisation du chlore dans l’eau potable est souvent réglementée, l’option offerte par l’appareil de déchloration auto-alimenté nous permet de fonctionner dans ce monde de transition. Elle prévoit également une période d’introduction de substituts, allant au-delà de la stigmatisation du chlore, permettant d’assainir les sources de pollution d’une manière matérielle et énergétique efficace. Il s’agit d’une plateforme d’entrepreneuriat génératrice d’emplois, l’une des priorités de l’Economie Bleue.

Découvrez d'autres articles des 100 Innovations

Bibliothèque de projets

Retrouvez l’ensemble des innovations et des clusters liés et promus par l’économie bleue sur la page de la bibliothèque des projets.

Nous suivre sur les réseaux

Pour découvrir notre actualité, les annonces inédites et nous aider à partager cette belle philosophie, suivez-nous sur les réseaux sociaux.

Nous contacter

Si vous souhaitez nous contacter, nous proposer des modifications où nous signaler des erreurs d’écriture ou de traduction, c’est par ici !