Une nouvelle technique de dessalement de l’eau de mer

Concentrations de CO2 : 426,25 ppm (7 octobre 2026)              

Concentrations de CH4 : 1939.44 ppb (mai 2026)

Avec la fonte des glaciers sous les coups de boutoir du réchauffement climatique, l’eau – essentielle à la vie – va devenir un bien précieux dans les prochaines années. Aujourd’hui, les Nations Unies estiment que 2,2 milliards de personnes dans le monde n’ont pas accès à une eau potable consommable en toute sécurité. Des communautés, de la Californie au Moyen-Orient, dépendent des usines de dessalement pour transformer l’eau de mer en eau douce. Le 20 juillet 2026, j’ai écrit sur ce blog une note intitulée « Le dessalement de l’eau de mer dans les îles Canaries (Espagne), dans laquelle j’expliquais les avantages et surtout les inconvénients de cette technologie :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2026/07/20/le-dessalement-de-leau-de-mer-dans-les-iles-canaries-espagne/

Usine de dessalement d’Arecife, sur l’île de Lanzarote (Source: presse espagnole)

Les techniques de dessalement utilisées de nos jours, telles que l’osmose inverse et la distillation thermique, sont énergivores, nécessitent un prétraitement et un post-traitement de l’eau, et produisent énormément de saumure qui, rejetée dans l’océan, a des conséquences désastreuses sur la vie marine, car elle augmente la salinité et diminue la teneur en oxygène de l’eau. J’ai insisté sur ce problème à propos des îles Canaries.

Illustration du processus de dessalement de l’eau de mer par osmose inverse  (Source : sydneydesal.com)

Une approche novatrice qui vient d’être mise au point en laboratoire à l’Université de Rochester (État de New York) offre une solution à ces inconvénients. Des chercheurs de l’Institut d’Optique ont développé un nouveau procédé de dessalement solaire thermique permettant de produire de l’eau douce de manière écoénergétique, sans rejet de saumure et sans ajout de produits chimiques pour le prétraitement. La méthode utilisée par l’équipe scientifique est décrite dans un article publié dans Light: Science & Applications :

https://www.nature.com/articles/s41377-026-02315-4

Cette technologie utilise des panneaux solaires en métal noir gravés au laser femtoseconde pour rendre la surface extrêmement absorbante et hydrophile, c’est-à-dire extrêmement attractive pour l’eau. [NDLR : Un laser femtoseconde est un type de laser particulier qui produit des impulsions ultra-courtes dont la durée est de l’ordre de quelques femtosecondes à quelques centaines de femtosecondes (1 femtoseconde = 1 fs = 10⁻¹⁵ seconde)].

Les panneaux possèdent une zone active traitée au laser qui attire une fine couche d’eau à la surface, absorbe la quasi-totalité du rayonnement solaire, distille l’eau et dépose les sels et minéraux restants sur les côtés non traités du panneau, ou zone « passive », afin que le sel n’obstrue pas la zone active et ne perturbe pas le dessalement continu.

D’autres chercheurs ont déjà mis au point des techniques de dessalement solaire thermique qui fonctionnent bien en laboratoire avec de l’eau de mer simulée composée uniquement d’eau et de chlorure de sodium. Lors de l’évaporation de l’eau, le chlorure de sodium cristallise sous forme de particules granuleuses et poreuses, permettant à l’eau de dissoudre le sel. Les panneaux solaires peuvent ainsi être facilement nettoyés. Le problème, c’est que l’océan réel a une composition bien plus complexe, et ces systèmes rencontrent souvent des problèmes lors des tests en conditions réelles. Contrairement au chlorure de sodium, de nombreux autres composants de l’eau de mer, comme les matériaux à base de magnésium et de calcium, cristallisent sous forme de croûte non poreuse à la surface du panneau solaire, l’obstruent, et finissent par empêcher l’eau de s’infiltrer.

Pour éviter que la surface de leurs panneaux solaires ne s’encrasse de la même manière, l’équipe scientifique de l’Université de Rochester a gravé avec précision les rainures du métal noir afin que les différents sels et minéraux présents dans l’eau de mer s’en détachent facilement. En testant leur technique de dessalement solaire thermique à l’aide d’échantillons d’eau provenant des océans Pacifique, Atlantique et Indien, les chercheurs ont réussi à rendre la surface autonettoyante, de sorte qu’elle extraie l’eau douce et dirige les sels restants vers la zone passive où ils pourraient être collectés ultérieurement sans réduire l’efficacité du panneau.

L’un des principaux avantages de cette nouvelle méthode est qu’au lieu de produire une saumure à éliminer ou à traiter, elle extrait la quasi-totalité des sels sous forme solide. Ce procédé pourrait non seulement permettre de produire une quantité abondante de sel de table, mais aussi d’extraire des minéraux plus précieux, comme le lithium, utilisé dans les batteries lithium-ion qui alimentent les véhicules électriques et autres appareils électroniques. À partir d’échantillons d’eau du Grand Lac Salé, les chercheurs ont pu extraire environ 50 % du lithium contenu dans les sels résiduels du processus de dessalement.

Il est bon de rappeler que ces expériences ont été réalisées en laboratoire. Il reste maintenant à les tester sur le terrain et voir si leur efficacité se trouve confirmée.

Source : Université de Rochester.

Nouvel instrument de mesure sur le Kilauea (Hawaii) // New measuring instrument on Kilauea Volcano (Hawaii)

Dans sa dernière mise à jour, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le HVO, indique que le Kilauea n’est pas en éruption. L’alimentation du lac de lave dans l’Halema’uma’u a cessé et les émissions de SO2 et ont retrouvé le niveau qui était le leur avant la dernière éruption. Rien n’annonce en ce moment une reprise imminente de l’activité éruptive.

Bien qu’il n’y ait pas de lac de lave sur le Kilauea ces jours-ci, les scientifiques du HVO expliquent comment ils mesurent la hauteur d’un lac de lave actif.

Une nouvelle technique de mesure a été mise au point pour améliorer encore davantage le réseau permanent de surveillance volcanique. Il s’agit d’un prototype de télémètre laser à mesure continue – Continuous Laser Rangefinder (CLR) – qui a été installé au bord du cratère de l’Halema’uma’u le 26 décembre 2020 et est devenu pleinement opérationnel le 8 janvier 2021.

Ce nouvel instrument contrôle la dynamique du lac de lave avec une résolution encore jamais atteinte. Le CLR mesure en temps réel et en autonomie totale les variations de niveau du lac de lave en utilisant les propriétés de réflexion de la lumière à sa surface.

L’instrument est positionné sur la lèvre ouest de l’Halema’uma’u. Il est orienté vers le cratère avec une inclinaison de 32,57 degrés sous l’horizon. La plage de mesure actuelle est d’environ 733 mètres.

Le CLR transmet une impulsion laser toutes les secondes. Le laser de longueur d’onde de 1550 nanomètres est invisible et sans danger pour l’œil humain. Le faisceau laser s’élargit avec la distance, ce qui crée une empreinte cible d’environ 0,5 m de diamètre sur la surface du lac de lave à proximité des bouches qui étaient actives sur la paroi interne nord-ouest de l’Halema’uma’u.

Une diode réceptrice détecte les signaux laser réfléchis. Un microprocesseur calcule la distance jusqu’à la surface du lac au centimètre près en mesurant le temps mis par l’impulsion laser.

Un inclinomètre à l’intérieur de l’instrument mesure l’angle d’inclinaison du faisceau laser. L’angle du faisceau est utilisé pour calculer la hauteur de la surface du lac de lave par rapport à celle de l’instrument ? Ce dernier est parfaitement stable grâce à un solide trépied, ce qui améliore encore plus la précision des mesures. Ces dernières sont transmises en temps réel via le réseau radio numérique du HVO. .

Le télémètre a également été conçu pour fonctionner par mauvais temps et lorsque les émissions de gaz sont denses. Le Kilauea est un environnement hostile pour les instruments à cause des gaz volcaniques corrosifs, des téphras abrasifs, des fortes pluies, de la foudre et des projections lors des explosions. C’est pourquoi les composants optiques du CLR sont protégés par un boîtier très résistant.

L’instrument fonctionne à l’énergie solaire grâce aux stations photovoltaïques mobiles du HVO qui peuvent être rapidement déployées par hélicoptère.

Le CLR vient compléter d’autres types de données collectées régulièrement par les scientifiques du HVO sur le terrain. Toutefois, ces techniques offrent une couverture spatiale plus large que la mesure à point unique du CLR ; les mesures sont sporadiques et ont une marge d’erreur plus élevée.

Source : USGS/HVO.

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In its latest update, The USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO) indicaes taht Kilauea is not erupting. Lava supply to the Halema’uma’u lava lake has ceased and SO2 emissions have decreased to near pre-eruption background levels. There are currently no indications suggesting that a resumption of volcanic activity is imminent.

Although there is no lava lake on Kilauea these days, HVO scientists explain how they measure the lake’s height when it is active in a crater.

New technology has been implemented and is improving HVO’s permanent volcano monitoring network. The prototype Continuous Laser Rangefinder (CLR) gauge is one of the new instruments. It was installed on December 26th, 2020 and became fully operational on January 8th, 2021.

This newly-developed instrument monitors lava lake dynamics with unprecedented resolution. The CLR gauge autonomously measures lava lake elevation in real-time, using the light-reflecting properties of the lava surface.

The instrument is stationed on the western rim of Halema’uma’u Crater. It is aimed into the crater at an inclination of 32.57 degrees below the horizon. Current measurement range is about 733 metres.

The CLR gauge transmits a laser pulse every second. The 1550 nanometer wavelength laser is invisible and eye-safe. The laser beam broadens with distance, making a target footprint about 0.5 m diameter on the lava lake surface near the previously active vents on Halema’uma’u’s northwest wall.

A receiver diode senses laser signals reflected from downrange. A microprocessor calculates the distance to the lake surface within a centimetre by measuring the time of flight of the laser pulse.

An onboard inclinometer measures the slant angle of the laser beam. The beam angle is used to calculate vertical elevation of the lake surface below the surveyed instrument elevation. The instrument is stabilized by a sturdy tripod that improves measurement precision.

Real-time range measurements are telemetered via HVO’s digital radio network.

The quipment has laso been designed to work in foul weather and dense gas emissions. Kilauea is a harsh environment for instrumentation. Corrosive volcanic gas, abrasive tephra, heavy rainfall, lightning, and ballistic ejections are a threat to monitoring equipment. The CLR gauge optical components are protected by a custom enclosure.

The CLR gauge is solar powered by HVO’s flyaway photovoltaic stations, which are rapidly deployed by helicopter. The new instrument complements other types of data routinely collected by HVO scientists in the field. However, these techniques provide broader spatial coverage than the CLR’s single-point measurement; they ate are sporadic and have higher error.

Source : USGS / HVO.

Vue du CLR installé sur la lèvre du cratère de l’Halema’uma’u. On peut voir à droite en haut de l’image une vue éclatée du boîtier optique de l’instrument. (Source : USGS)

Histoires de détection de cendre // Stories of ash detection

drapeau francaisAprès le renifleur de cendre AVOID, voici les lasers détecteurs de cendre allemands ! La presse nous apprend que les Allemands ont conçu « un avion spécialisé et un réseau de stations laser » dans l’éventualité d’une éruption du Barðarbunga. Les mesures effectuées par ces stations – capables de détecter la concentration de cendre jusqu’à 12 km d’altitude – permettront de savoir si le taux de cendre dans l’atmosphère permet ou interdit le trafic aérien.

On apprend cette information alors qu’un vol au départ de Berlin à destination de Reykjavik a été annulé au moment où l’alerte aérienne avait été portée au Rouge par les autorités islandaises, mais qu’aucun nuage de cendre n’était apparu au-dessus du volcan!

De la même façon, ce n’est que plusieurs jours après la crise sismique que la compagnie EasyJet a déclaré qu’elle envisageait d’utiliser son fameux système AVOID qui, jusqu’à présent, n’a été testé que de manière très artificielle…

L’inquiétude des compagnies aériennes la semaine dernière montre que la situation n’a guère évolué depuis l’éruption de l’Eyjafjallajökull en 2010 ! Nouvelle pagaille en vue en cas d’éruption sous-glaciaire avec panache de cendre!

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drapeau anglaisAfter the AVOID ash detector, here are the German ash laser detectors! The press tells us that the Germans have designeda « specialized aircraft and a network of laser stations » in the event of an eruption of Barðarbunga. The measurements performed by these stations – able to detect ash concentration up to 12 km a.s.l. – will reveal whether the concentration of ash in the atmosphere allows or prohibits air traffic.
We hear about this piece of news a few days after a flight from Berlin to Reykjavik was cancelled when the air colour code hd been raised to Red by the Icelandic authorities, but no ash cloud had appeared above the volcano.

Similarly, it was not until several days after the seismic crisis that EasyJet said it planned to use its famous AVOID system which, so far, has been tested only very artificially…

The concern of airlines last week shows that the situation has not much changed since the eruption of Eyjafjallajökull in 2010!

Eyjafjallajokull-blog

Le Barðarbunga sera-t-il un nouveau Eyjafjallajökull?  Pas si sûr!  (Crédit photo:  Wikipedia)