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Veolia : jamais d'eau sans techno !

Stéphanie Cohen

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- Rien n'est trop beau pour l'eau ! Numéro un mondial des services de l'eau, Veolia Water fait appel à toutes les technologies pour répondre aux exigences à venir. Son maître mot : l'anticipation.

Informatique, mathématique, chimie, microbiologie, ingénierie et, bien sûr, hydraulique... Voilà un aperçu des compétences que requiert la recherche sur l'eau. Ces expertises sont toutes présentes sur le site Anjou Recherche à Maisons-Laffitte (Yvelines), le centre de R&D dédié à l'eau de Veolia Water, l'une des divisions de Veolia Environnement.

« La R&D dans le domaine de l'eau contient un paradoxe, affirme Hervé Suty, directeur du centre. Il est très difficile d'y apporter de la technologie car il s'agit d'un produit à très faible valeur ajoutée. Pourtant, les exigences en termes de qualités sanitaire, organoleptique ou d'impact environnemental sont énormes et croissantes. » D'où un travail important de transferts et d'adaptations des technologies issues des autres secteurs industriels.

Savoir doser les molécules toxiques

Le dernier en date, qui a constitué une véritable rupture dans les années 1990, est l'utilisation des membranes polymériques, issues du secteur de l'agroalimentaire. « Personne ne croyait que cette technologie pourrait être adaptée à l'eau, souligne le directeur. Puis, en travaillant sur la compacité et le procédé de fabrication des modules, le coût des membranes a pu être réduit d'un facteur dix ! » Aujourd'hui, un gros travail reste encore à réaliser en termes de standardisation des membranes basse pression et d'industrialisation de leur procédé de fabrication. Des innovations qui devraient encore abaisser leur coût dans les dix ans à venir.

L'autre domaine où s'effectue un abondant transfert de technologies, notamment depuis le domaine médical, est celui de la mesure. C'est l'un des axes clés de la R&D sur l'eau. « Nous avons l'impératif de savoir doser les molécules toxiques dans toutes les matrices, depuis l'eau jusqu'aux boues d'épandage en passant par les plantes ! précise Hervé Suty. Pour cette dernière application, nous avons travaillé avec l'Inra pour comprendre le métabolisme des végétaux. »

Extraire les polluants de matrices complexes est la première difficulté. Détecter des traces de l'ordre du nanogramme par litre est la seconde. Présents en quantités infimes dans les milieux naturels, de nouveaux polluants tels que la dioxine, les pesticides, les perturbateurs endocriniens ou les résidus médicamenteux sont au coeur des recherches de Veolia. Selon Michel Dutang, directeur de la recherche, du développement et des technologies de Veolia Environnement, la règle d'or est l'anticipation. « Bien que ces substances ne soient pas encore prises en compte par le législateur, nous devons anticiper les réglementations à venir et développer, dès à présent, des méthodes pour les détecter et des moyens de s'en protéger. »

Plus complexe encore. Il faut également évaluer l'impact environnemental de ces polluants. À quelle dose sont-ils réellement toxiques ? Quels effets produisent-ils sur l'homme et l'environnement ? « La mesure de l'impact environnemental est un domaine en pleine évolution, affirme Hervé Suty. Nous travaillons avec des laboratoires académiques pour connaître les technologies qui autoriseront de telles mesures. D'ici à dix ans, nous devrions avoir accès à des microcapteurs qui délivreront ces informations en continu. »

Associer plusieurs opérations en une unité

Autre pratique issue, cette fois, de domaines plus pointus comme l'aéronautique ou l'automobile : la modélisation hydraulique. Elle contribue au développement de l'un des axes forts de Veolia Water : les traitements "multibarrières". Il s'agit de procédés complexes associant plusieurs traitements en une seule unité, comme le traitement biologique et la filtration membranaire. Une approche qui nécessite le développement d'outils pour la conduite avancée de procédés.

Par ailleurs, la mécanique des fluides numérique (CFD) améliore les performances de bassins d'épuration existants et optimise le design des réacteurs de manière à réduire au maximum leur dépense énergétique et leur dimensionnement. Car, peut-être plus qu'ailleurs, le facteur coût est un paramètre essentiel dans le domaine de l'eau. Ce produit doit en effet rester accessible à tous... tout en bénéficiant des technologies les plus sophistiquées !

ANJOU RECHERCHE

Le centre de R&D de Veolia Water - Maisons-Laffitte (Yvelines). - 130 personnes dont 110 chercheurs - 3 départements : eau potable/membranes, assainissement/procédés biologiques, industrie - 11 pilotes industriels - 45 millions d'euros de budget en 2005

ANALYSE

- Pour détecter les composés responsables des goûts et des odeurs, Veolia Water a adapté la technologie Twister de l'allemand Gerstel. Il s'agit d'un barreau aimanté encapsulé dans une barre de verre recouverte de polydiméthylsilane (à gauche). Lorsqu'il est mis en rotation dans l'eau, les substances recherchées s'adsorbent à sa surface puis sont extraites dans un désorbeur thermique (ci-dessus) associé à un chromatographe en phase gazeuse, un spectromètre de masse et un olfactomètre.

MEMBRANES

- Aramis est le centre d'expertise membranes d'Anjou Recherche. Sa mission consiste à évaluer les performances des membranes : rétention, propriétés hydrauliques et mécaniques, nettoyage chimique (ci-contre à droite) et à optimiser leurs conditions d'exploitation pour réduire le colmatage, les pertes de performance et les dépenses énergétiques. Sur la photo ci-dessus, coupe d'un module de nanofiltration.

MODÉLISATION

- Pour optimiser le design de ses bassins biologiques et développer des procédés innovants, Veolia Water utilise la mécanique des fluides numérique (ci-dessus à gauche) en association avec un pilote installé sur le site d'Anjou Recherche (à droite). Divers paramètres tels que la vitesse de l'eau, la concentration en oxygène ou le positionnement d'obstacles sont modifiés virtuellement avant d'être testés sur pilote puis sur prototype.

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