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Environnement

Christophe Castro, Jérôme Harmand - 4/03/2012

Purifier l’eau … avec des bactéries !

Irrigation dans le désert, Californie Irrigation dans le désert, Californie - © Corbis

L’Union pour la Méditerranée, fondée en 2008, co-présidée par la France et l’Egypte, connaît un nouveau départ. La France cède sa place à l’Union européenne mais les priorités restent les mêmes. L’eau est au cœur des préoccupations : 30 millions de Méditerranéens, notamment en zone rurale, n’ont pas accès à l’eau potable et presque autant ne disposent pas de sanitaires. Mais si la Méditerranée manque d’eau, elle ne manque pas d’énergie solaire…

La solution est peut-être ici, car le solaire favorise les technologies d’épuration telles que les bio-réacteurs anaérobies à membrane.  Leur principe est simple. On place des bactéries dans l’eau à nettoyer et celles-ci se nourrissent des éléments polluants ; il suffit ensuite de récupérer l’eau en laissant les bactéries de côté.

Les bactéries anaérobies peuvent se passer de l’oxygène de l’air, mais il convient de chauffer l’eau jusqu’à environ 37°C. L’énergie nécessaire étant gratuitement fournie par le soleil, l’opération est parfaitement écologique.

Autre avantage de cette solution d’avenir,  elle permet d’ajuster la qualité de l’eau aux besoins immédiats de la population et de l’agriculture . Ainsi, les arbres fruitiers par exemple, n’ont pas besoin d’une eau très pure puisque celle-ci n’entre pas en contact avec les fruits mangés par l’homme. Mais ces arbres apprécieront que certains éléments nutritifs soient présents dans l’eau d’arrosage. Par contre, des salades et autres légumes seront arrosés avec une eau plus pure et moins chargée en nutriments. Enfin, l’eau potable aura le coefficient de pureté le plus élevé.

Le principe des bio-réacteurs à membrane est simple et vertueux mais leur réalisation à grande échelle bute sur certaines difficultés. La principale résulte de l’encrassement des filtres qui servent à séparer l’eau des bactéries. Les nettoyer trop souvent coûte cher en énergie ; les nettoyer trop rarement fait chuter le débit. Une fois de plus, les solutions les plus écologiques ne fonctionneront que si les hautes technologies sont mises en œuvre pour les optimiser !

Optimiser le traitement écologique de l’eau

Projet Treasure © IRD / Thierry Ruf

Chargés des « bonnes » bactéries, les bio-réacteurs sont un moyen parfaitement écologique de purifier l’eau. La sélection des bactéries adéquates et l’étude de leurs capacités à se nourrir d’éléments polluants est l’une des spécialités du Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement de l’INRA, à Narbonne (LBE).

Jérôme Harmand est Directeur de Recherche en automatique au LBE et coordinateur du réseau Treasure - un réseau du programme EuroMéditerranée 3+3 lancé en 2006 pour développer les liens régionaux dans le pourtour méditerranéen. L’objectif de Treasure est de mettre au point un système de dépollution de l’eau adapté aux besoins de l’Afrique du Nord.  Jérôme Harmand précise que l’un des objectifs de Treasure est « de mettre en équations les connaissances amassées par les biologistes sur les écosystèmes bactériens des bio-réacteurs plutôt que de réaliser des études expérimentales ».

Il n’est donc pas étonnant que l’équipe de recherche Modemic (Modélisation et Optimisation de la Dynamique des Ecosystèmes MICrobiens), spécialisée dans ce domaine à Inria, soit associée au réseau Treasure pour partager son expertise avec l’Inra. « Dans ce cadre, nous élaborons des modèles prédictifs des comportements bactériens, afin d’optimiser le décolmatage des filtres à eau des bio-réacteurs ».

Faudra-t-il lancer l’opération de nettoyage dans 3 minutes ou dans 3 jours ? C’est l’une des questions auxquelles les logiciels de Treasure devront apporter des réponses. Un enjeu important pour l’environnement méditerranéen soumis aux contraintes croisées de l’accroissement de la population, du réchauffement climatique et de la pollution des eaux.

Mots-clés : Modemic Du Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement Bio-réacteur Bactérie anaérobie Inra Modélisation et optimisation de la dynamique des écosystèmes microbiens Afrique du Nord EuroMéditerranée 3+3 Union pour la Méditerranée. Le saviez-vous Eau Treasure Jérôme Harmand

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