C'est une cruelle réalité : environ 3 % seulement de l'eau mondiale est douce, et parmi cette quantité, seule une fraction est facilement disponible. Pourtant, alors que les régions arides du monde sont confrontées à des sécheresses qui s'intensifient, de plus en plus de personnes s'intéressent aux 97 % restants qui se baladent dans les océans.
Les îles, les villes et les districts hydrographiques utilisent le dessalement pour débarrasser l'eau des océans de ses sels depuis plus d'un siècle, même si ce n'est que dans les années 1970 que cette technologie s'est répandue. Chaque 100 gallons d’eau produite par osmose inverse, la technologie la plus largement utilisée, nécessite environ 1,5 kilowattheure d’électricité. En 2022, environ 26 milliards de gallons (100 milliards de litres) d’eau étaient produits chaque jour par dessalement.
Mais l’osmose inverse est gourmande en énergie et nécessite des pompes puissantes pour forcer les molécules d’eau à travers une membrane spécialement conçue, laissant dans son sillage une solution saumâtre. Les pressions atteignent souvent 800 psi, soit environ 20 fois supérieures à celles d’un pneu de voiture typique. Environ 70 % de la consommation d’énergie d’une usine d’osmose inverse provient du fonctionnement de ces pompes.
Cela a amené les experts à rechercher d'autres moyens d'alimenter le processus, et une approche prometteuse qu'ils ont commencé à utiliser est connue sous le nom d'osmose inverse en haute mer (DSRO). Dans celui-ci, l'équipement d'osmose inverse est largué profondément dans l'océan, entre 1 300 et 2 000 pieds de profondeur, où la pression naturelle aide à pousser l'eau à travers la membrane. Seules des pompes relativement petites sont nécessaires pour extraire l’eau douce des profondeurs et la ramener vers le rivage, ne consommant qu’une fraction de l’électricité utilisée par le dessalement terrestre.
L'idée existe presque depuis l'invention du dessalement par osmose inverse elle-même, mais elle n'a pas décollé car l'océan peut être un endroit inquiétant pour laisser tomber une technologie complexe. Cela a changé récemment, et désormais une poignée d’entreprises sont engagées dans une course pour perfectionner la technologie.
Cette convergence peut être attribuée aux progrès remportés par l’industrie pétrolière et gazière, qui travaille depuis des décennies sur l’énergie, la communication et la robotique en eaux profondes. « Le timing est parfait car la courbe des coûts et la courbe de l'expérience ont vraiment été supprimées », a déclaré Alexander Fuglesang, co-fondateur et PDG de Flocean, à TechCrunch.
Auparavant, l’osmose inverse en haute mer était confrontée à bien plus que le simple environnement océanique hostile. Il était difficile d'alimenter les modules pour faire fonctionner leurs pompes et leurs capteurs, a déclaré Robert Bergstrom, fondateur et PDG d'OceanWell, qui a précédemment fondé Seven Seas Water Group, une société de dessalement traditionnelle aujourd'hui détenue par Morgan Stanley.
Au cours des dix ou vingt dernières années, les sociétés pétrolières et gazières ont « électrifié les fonds marins », a déclaré Michael Porter, directeur technique d'OceanWell. «Cela change vraiment la donne pour nous.» Auparavant, les pompes et les équipements étaient alimentés par des systèmes hydrauliques, inefficaces et sujets aux pannes. « Mais maintenant, avec les pompes électriques, les choses sont devenues beaucoup moins chères et plus faciles à utiliser », a-t-il déclaré.
Les sociétés pétrolières et gazières ont également contribué à rendre les submersibles télécommandés moins chers et plus efficaces. Pour les startups DSRO, ces submersibles ont rendu beaucoup plus facile la mise en place et la maintenance des équipements en haute mer. « Vous n'avez pas besoin de remonter tout votre équipement pour tourner un boulon », a déclaré Bergstrom.
Dans les profondeurs, les modules de dessalement font fonctionner de petites pompes pour pousser lentement l’eau à travers la membrane. La vitesse lente signifie que la plupart des espèces marines peuvent s'éloigner à la nage. Pour ceux qui ne le peuvent pas, OceanWell développe un moyen d’inverser périodiquement le débit des pompes pour éliminer les micro-organismes des filtres et des membranes. Non seulement cela protégera la vie marine, mais cela devrait aider à garder les filtres et les membranes libres de toute obstruction plus longtemps.
Comme le dessalement terrestre, le DRSO libère une saumure plus salée que l'eau océanique environnante. Mais pour DRSO, le problème est moins aigu. D'une part, il produit une saumure plus diluée – seulement environ 10 à 20 % plus salée que l'eau de mer au lieu du doublement du dessalement à terre – et les dosettes distribuées libèrent la saumure dans la colonne d'eau. « Il se disperse entre 10 et 30 mètres de nos gousses, nos petites micro-plantes sous-marines », a déclaré Fuglesang.
Il y a encore des coûts pour amener les équipements jusqu'au fond marin, notamment pour faire fonctionner l'électricité, l'eau et les lignes de communication vers les sites et pour installer les modules de dessalement eux-mêmes. « En raison de la grande infrastructure que nous construisons, nous ne pouvons évidemment pas créer de petites usines », a déclaré Bergstrom. « Le simple fait de mettre cela en place représente une énorme dépense en capital. Mais lorsque nous arrivons à un point où nous atteignons 10 à 100 millions de gallons par jour, le reste de nos coûts commence à baisser.
Flocean déploiera entre un et dix pods par site, a indiqué Fuglesang. OceanWell vise un nombre similaire.
Une fois déployées, les économies devraient commencer à s’accumuler. OceanWell, Flocean et Waterise, une autre startup du DSRO, prévoient tous que la technologie sera capable de produire de l'eau en utilisant 30 à 50 % d'énergie en moins que l'osmose inverse terrestre. De plus, l'eau qui en sort est souvent plus froide que là où elle est utilisée, ce qui signifie qu'elle peut d'abord être utilisée pour absorber la chaleur des grands climatiseurs. « C'est vraiment un puissant moyen d'économie d'énergie que nous pouvons exploiter », a déclaré Fuglesang.
Les investisseurs ont commencé à en prendre note. En novembre, OceanWell a annoncé avoir levé 11 millions de dollars dans le cadre d'une série A auprès d'investisseurs, dont Kubota. Mardi, Flocean a annoncé une série A de 9 millions de dollars, a déclaré la société en exclusivité à TechCrunch. Le cycle de Flocean a été mené par Burnt Island Ventures, Freebird Partners et Nysnø Climate Investments avec la participation de Katapult Ocean et MP Pensjon.
Flocean a signé des accords aux Maldives et en Jordanie pour déployer des systèmes de démonstration, mais Fuglesang a déclaré que la société avait l'intention de se concentrer sur les bassins de la Méditerranée et de la mer Rouge. Waterise a actuellement un accord pour approvisionner une société minière en Jordanie et OceanWell cible dans un premier temps la Californie.
Alors que les crises de l’eau s’étendent dans le monde entier, les entreprises sont optimistes et pensent que leur technologie pourra contribuer à combler le vide. « Nous pensons que nous pouvons toucher environ un milliard de personnes et les empêcher de sombrer dans la pauvreté en eau », a déclaré Bergstrom.
