Selon les estimations des Nations Unies, les deux tiers de la population mondiale pourraient vivre dans des conditions de stress hydrique d’ici 2025. Cette pression sur la quantité et la qualité des ressources hydriques disponibles dans une région donnée pourrait avoir des effets négatifs sur de nombreux aspects de la vie moderne, par exemple en ce qui concerne les biens dont la production s’avère gourmande en eau, comme les voitures et les vêtements. Cela peut également entraîner une augmentation de la fréquence des maladies ainsi que des pénuries de nourriture et d’énergie.

Un moyen de réduire ce stress hydrique consiste à réutiliser les eaux usées. Fort de cette idée, le projet REMEB, financé par l’UE, a été lancé dans le but de créer un système de traitement des eaux usées durable et à faible coût. Il a depuis permis de développer et de valider un nouveau bioréacteur à membrane (BRM) utilisant des membranes en céramique fabriquées à partir de matériaux recyclés.

Les membranes en céramique recyclée, la solution écologique

Les membranes céramiques traditionnelles s’avèrent habituellement assez onéreuses à cause des matériaux coûteux utilisés pour les fabriquer, comme l’alumine, la zircone et l’oxyde de titane. Actuellement, la membrane polymère est une alternative plus populaire en raison de son moindre coût. Cependant, même si elles sont moins chères, les membranes polymères ne fonctionnent pas aussi bien dans les atmosphères extrêmes et ont un cycle de vie plus court.

La solution proposée par REMEB pour résoudre ce problème consiste à utiliser des membranes céramiques recyclées. Ces membranes présentent des propriétés de filtration comparables à celles de leurs homologues céramiques haut de gamme actuellement disponibles sur le marché, mais sans utiliser de minéraux coûteux. Les membranes sont fabriquées à partir de déchets provenant des industries de la céramique et du marbre ainsi que de la production d’huile d’olive. L’incorporation de ces déchets — chamotte (issue de débris de carreaux cuits), poussière de marbre et noyaux d’olive — rend les membranes en céramique recyclée moins chères à fabriquer que leurs homologues en céramique conventionnelle. Cela contribue également à réduire les volumes de déchets des sites d’enfouissement, favorisant ainsi une économie circulaire.

Les membranes planes inorganiques mesurent 200 x 500 mm. Il y a quatre modules dans chaque BRM. Chaque module a une superficie de 10 m2 et comprend 50 membranes. Il s’agit également d’un système empilable, ce qui permet de l’agrandir et d’augmenter sa capacité.

Le BRM combine la technologie des membranes avec un processus de traitement biologique des eaux usées. Les membranes du système agissent comme des barrières entre la biomasse et l’eau traitée. Lorsque le liquide traverse les minuscules pores des membranes, les particules en suspension et les autres substances sont retenues dans les membranes, permettant ainsi à l’eau saine de s’écouler.

Fabrication des membranes et tests du système

Les membranes céramiques REMEB ont été fabriquées au sein d’une entreprise de fabrication de carreaux en céramique en Espagne, ouvrant ainsi un nouveau débouché pour ce domaine d’activité. Pour démontrer plus encore son potentiel, la technologie a ensuite été reproduite à l’échelle pilote en Italie et en Turquie en utilisant les ressources disponibles localement en matière de déchets, telles que le café, les noisettes, la dolomie et les coquillages.

Le BRM a été testé dans une station d’épuration municipale située à Aledo, Murcie, une municipalité soumise à un stress hydrique important dans le sud-est de l’Espagne. Bien que l’eau traitée dans la région soit utilisée pour des activités agricoles, «la technologie est tout à fait transposable au secteur industriel», d’après un article publié sur le site web du projet. L’irrigation des jardins et le nettoyage des rues figurent également parmi les autres applications de cette technologie.

Même si le projet REMEB (Eco-Friendly Ceramic Membrane Bioreactor (MBR) Based on Recycled Agricultural and Industrials Wastes for Waste Water Reuse) a pris fin, les techniciens du projet entendent poursuivre leurs recherches afin d’optimiser pleinement le système et d’en faciliter la commercialisation.