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.

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Cas 64 : L’eau et l’electricité grâce au vent et à l’air

Mar 8, 2013 | 100 Innovations, Autre

Le marché

Selon le magazine Forbes, les revenus des entreprises qui s’occupent de la production et de la vente d’eau potable ont aujourd’hui dépassé la barre du billion de dollars (mille milliards). C’est plus important que le secteur pharmaceutique et représente 40 % des revenus générés par les sociétés pétrolières. Déjà 5 % des ressources mondiales en eau sont gérées par des capitaux privés. Cependant, cette activité très rentable et stable est contrôlée par 10 sociétés. Les trois plus importantes sont françaises (Véolia Environnement, Suez et Dégremont), suivies du groupe allemand RWE (Thames Water) et du conglomérat américain Bechtel (United Utilities). Véolia et Suez servent chacune 200 millions de clients dans plus de 100 pays. Plus de 100 milliards de litres d’eau embouteillée sont vendus dans le monde, dont 90 % dans des récipients en plastique non réutilisables. Coca-Cola prévoit que la croissance de l’eau du robinet traitée – qui se vend plus cher que l’essence – dépassera d’ici une décennie les revenus de ses boissons gazeuses. En 2009, les ventes au détail mondiales d’eau potable en bouteille ont augmenté de 25 % en volume et de 27 % en valeur. Au moins un quart de l’eau embouteillée est de l’eau du robinet et la plupart des emballages en plastique coûteux n’offrent pas une eau plus salubre que celle du robinet. Le secteur de l’eau en Russie est passé de rien à un milliard de dollars. Les Russes s’attendent à une croissance à deux chiffres au cours de la prochaine décennie puisque la consommation par habitant n’est que de 15 litres par an, alors que ce chiffre est déjà de 40 litres en Pologne et 50 en République tchèque. Une bouteille d’un litre au Brésil coûte €0,50, aux Emirats Arabes Unis €1,00 et en Polynésie française €1,30. Malgré les Objectifs du Millénaire pour le développement promus par les Nations Unies, on s’attend à ce que d’ici 2050, 4 milliards de personnes souffrent de graves pénuries d’eau en raison de l’urbanisation massive, contre 400 millions actuellement. Même l’Europe compte aujourd’hui 23 millions de citoyens qui sont confrontés chaque année à des crises de l’eau. Le manque d’eau potable de qualité fait 3,4 millions de victimes mortelles par an. Afin d’inverser ces tendances, les gouvernements envisagent de construire des conduites d’eau similaires à celles qui acheminent le pétrole. Le Canada a envisagé d’aller du Manitoba au Texas et de la Colombie-Britannique à la Californie, au coût de 20 millions de dollars par kilomètre, fournissant 5 milliards de mètres cubes d’eau par an à travers chaque pipeline, et ce, au fur et à mesure de l’afflux d’eau. Ces investissements de 50 milliards de dollars seraient encore moins coûteux que de fournir la même quantité d’eau par dessalement par osmose inverse (OI). De tels mégaprojets ne sont pas un défi technologique ou financier, mais plutôt une question de décisions politiques qui pourraient transformer des pays comme le Canada, le Chili, la Norvège, la Turquie et les États-Unis (Alaska) en OPEP de l’eau.

L’innovation

La demande en eau – condition préalable à la vie – stimule les grandes idées et les décisions stratégiques. Les sociétés de distribution d’eau achètent de vastes étendues sauvages et des systèmes hydrologiques complets pour le développement futur de l’Amérique latine. D’autres investissent dans un nouveau commerce de camions-citernes pour le transport de l’eau dans le monde entier, obtenant ainsi des contrats à long terme. Une autre stratégie appliquée par les investissements dans le secteur de l’eau consiste à acheter des droits d’eau aux agriculteurs pour accéder aux puits ou à conclure des contrats avec les villes pour extraire l’eau locale. General Electric (GE) a installé son centre mondial de recherche sur l’eau à Singapour, une ville-État qui ne pourrait pas survivre longtemps sans l’approvisionnement en eau de Malaisie et le recyclage des eaux usées de l’île. GE fixe le coût énergétique cible pour un mètre cube d’eau à 2,4 kWh produit par OI. Afin de faire face à la concurrence des mégaprojets susmentionnés, le coût de l’énergie pour l’OI devrait chuter à moins d’un kWh. Cela n’est pas à portée de main sans le mélange de multiples innovations comme le vortex (voir le cas 1). Cependant, toutes les solutions envisagées reposent fortement sur une énergie abondante et disponible, qui ne manquera pas d’arriver à son terme. Malheureusement, les installations d’OI à grande échelle sont non seulement coûteuses, mais elles rejettent pour deux litres d’eau potable, un litre de saumure, une boue salée, qui a été classée parmi les polluants créant des zones mortes dans la mer. Marc Parent a travaillé dans un élevage de homard aux Antilles françaises comme technicien d’entretien de la climatisation. La pénurie aiguë d’eau potable et le manque de fiabilité des services gouvernementaux l’ont poussé à tenter de capter l’eau de condensation des systèmes de climatisation. En même temps, il devait trouver une solution aux interruptions continues de l’approvisionnement en énergie. Ses connaissances dans l’application de la physique fondamentale ont mené à la conception d’une éolienne qui produit de l’électricité pour aspirer l’air, le refroidir à l’intérieur et condenser l’eau. Il a imaginé un appareil tout-en-un. Il a décidé de rentrer chez lui dans les Alpes françaises, convaincu que s’il fonctionne avec de l’air sec à haute altitude, il fonctionnera partout. Il a ensuite créé Eole Water (France) en 2008, a obtenu un financement local en 2010 et a prouvé sa capacité à produire un mètre cube d’eau par jour. Son prochain moulin à eau de 50 mètres de haut sera capable d’extraire 5 000 litres d’eau par jour. Marc a obtenu deux brevets et a déménagé pour développer sa nouvelle entreprise.

Le premier flux de trésorerie

Le premier système de dessalinisateur d’eau (WMS) qui produit de l’eau et de l’électricité a été vendu en 2011 au gouvernement des Emirats arabes unis. Le vent produit 30 kW et le coût de l’eau devrait baisser à 0,05 € par litre. L’investissement devrait passer de 500.000 à 300.000 euros au cours des premières années. Ce système nécessite un investissement initial plus élevé pour une production quotidienne plus faible. Toutefois, il élimine le besoin d’électricité et de toute infrastructure connexe. Il est complètement autosuffisant. Le WMS 1000 n’a que des besoins d’entretien mineurs par rapport à toute autre installation de production d’eau. Il n’émet aucun gaz à effet de serre pendant 15 à 30 ans. L’ensemble du système est fabriqué avec des composants recyclables à 100 %. Une partie importante de l’ingénierie de conception est que le WMS fonctionne avec l’énergie produite sans régulateur, permettant la consommation directe de l’électricité pour produire de l’eau et alimenter le réseau local. En tant qu’innovateur, Marc Parent, aujourd’hui dans la quarantaine, décide de ne prendre aucun risque avec ses fournisseurs et s’approvisionne en composants pour ses systèmes auprès des meilleurs dans le domaine, allant de Siemens pour l’électronique, Leroy Somer pour les systèmes d’alimentation électrique et Arcelor Mittal pour toutes les pièces métalliques inox. Il est devenu un intégrateur de systèmes mettant les pièces au service de la fonction.

L’opportunité

Une éolienne qui produit de l’eau et de l’électricité conçue pour fonctionner dans des zones isolées avec un minimum d’entretien impose une série d’options de conception telles que des systèmes autonettoyants, une télécommande et une stricte anticorrosion requise dans les zones côtières. Tout l’équipement, y compris la tour, la turbine, le générateur d’eau et l’alimentation électrique, se trouve dans deux conteneurs de 40 pieds, ce qui permet l’installation locale en quelques jours seulement. Ainsi, le potentiel commercial ne se limite pas aux îles et aux déserts, il peut être rapidement déployé en cas de catastrophes naturelles. Le principal avantage n’est pas seulement son indépendance, sa multifonctionnalité offre de multiples avantages répondant aux besoins locaux avec ce qui est disponible localement. C’est l’une des caractéristiques fondamentales de l’économie bleue. Alors que le WMS n’a pas la prétention de s’imposer rapidement, il a démontré que la combinaison du savoir-faire et de la capacité à répondre simultanément aux besoins de base offre une proposition commerciale compétitive. Cela ouvre la voie à d’autres entrepreneurs, soit en tant que licenciés pour la commercialisation et la fabrication, soit pour exploiter ces WMS en tant que centres de profit individuels puisque le coût d’un litre d’eau est bien inférieur au prix de vente de toute eau en bouteille. Cela implique que l’on peut garantir une eau exempte de contaminants, ajouter du goût ou des minéraux et vendre localement de façon compétitive. C’est une caractéristique importante lorsque les résidus pharmaceutiques dans notre système d’abreuvement sont à la hausse et que même l’OI ne peut les éliminer complètement. La technologie que Marc Parent a lancée fera partie d’un portefeuille d’innovations de base qui changera les règles du jeu sur le marché.

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