L’importance cruciale de l’eau en tant que ressource vitale pour les êtres humains, ainsi que son rôle fondamental dans la sécurité alimentaire, la production d’énergie et la préservation de l’environnement, ne peut être sous-estimée. Cependant, il est vital de reconnaître que cette ressource précieuse est soumise à diverses menaces, notamment la rareté, la pollution, les changements climatiques et la répartition inégale, comme en témoigne un rapport du Fonds des Nations Unies pour l’enfance (UNICEF) et de l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Ce document, publié en 2019, révèle qu’environ deux milliards de personnes dans le monde n’ont pas accès à des services d’eau potable propres, soit un individu sur trois dans le monde qui ne dispose pas d’un accès sécurisé à l’eau potable.
En outre, d’ici 2025, les Nations Unies prédisent que 1,8 milliard de personnes vivront dans des régions soumises à une pénurie d’eau totale. Face à ces défis et dans l’optique de garantir la durabilité de l’eau pour les générations actuelles et futures, de nombreux gouvernements, centres de recherche et entreprises ont entamé le développement de technologies innovantes. Ces technologies ont la capacité d’améliorer l’efficacité, la qualité et l’accessibilité de l’eau.
Comment utiliser la technologie pour garantir la durabilité de l’eau à l’avenir ?
Des solutions technologiques telles que l’automatisation alimentée par l’intelligence artificielle (IA), IOT et l’analyse des données peuvent contribuer à améliorer la durabilité de l’eau dans le monde. Par exemple, les compteurs intelligents permettent aux consommateurs de suivre leur consommation d’eau de manière intelligente, réduisant ainsi les gaspillages inutiles. Voici quelques autres technologies innovantes qui peuvent garantir la durabilité de l’eau, à la fois maintenant et à l’avenir :
- Filtration solaire de l’eau : Dans de nombreuses régions du monde, le problème n’est pas tant le manque d’eau que la pollution de l’eau disponible. Par exemple, dans les pays en développement, environ 80 % des eaux usées sont rejetées sans traitement. C’est pourquoi des entreprises ont commencé à innover en proposant des dispositifs de filtration alimentés par l’énergie solaire pour produire de l’eau potable pure. Innovative Water Technologies, par exemple, a mis au point un système de filtration de l’eau appelé SunSpring Hybrid, un système portable alimenté par l’énergie solaire et éolienne capable de fournir environ 20 000 litres d’eau propre par jour, pouvant durer jusqu’à dix ans.
- Technologie du brouillard pour la récolte de l’eau : Cette technique, également appelée “pêche aux nuages”, consiste à capturer l’eau des nuages collectée par le vent. Les collecteurs de brouillard sont des structures en filet, généralement d’un mètre carré, érigées perpendiculairement au trajet du vent. Lorsque le vent pousse le brouillard à travers le dispositif, le filet capture les gouttelettes, et la gravité entraîne l’eau dans des récipients en dessous. Cette technologie a été appliquée dans de nombreux pays, notamment au Maroc, où l’organisation à but non lucratif Dar Si Hmad a installé des collecteurs de brouillard sur les pentes du mont Timizguida, devenant ainsi le plus grand projet de récolte de brouillard au monde, permettant la production quotidienne d’environ 6 300 litres d’eau pure.
- Unités de contrôle d’irrigation intelligente : Les contrôleurs d’irrigation intelligents sont des dispositifs qui régulent automatiquement la quantité d’eau pompée de la source d’eau vers la zone à irriguer. Ils utilisent des capteurs et l’utilisateur peut les programmer ou les configurer avec des paramètres prédéfinis. Ces dispositifs permettent de réduire le gaspillage d’eau en surveillant les conditions météorologiques, les conditions du sol et l’évapotranspiration, afin d’ajuster automatiquement le programme d’irrigation en fonction des conditions réelles sur le site. Selon l’Agence de protection de l’environnement des États-Unis (EPA), les systèmes de contrôle de l’irrigation intelligente peuvent permettre d’économiser en moyenne environ 8 800 gallons d’eau par an pour un foyer américain, en utilisant la quantité d’eau appropriée en fonction des facteurs de localisation.
- Techniques de dessalement de l’eau : Les technologies utilisées dans le dessalement de l’eau peuvent contribuer à garantir la durabilité de l’eau à l’avenir en augmentant l’approvisionnement en eau douce dans les régions confrontées à la pénurie d’eau due au changement climatique, à la croissance démographique ou à la pollution. Un équipement portable de dessalement de l’eau, capable de créer de l’eau potable en éliminant les particules et les sels, pèse moins de 10 kilos. Développée par des chercheurs du MIT, cette unité de la taille d’une valise nécessite moins d’énergie pour fonctionner qu’un chargeur de téléphone portable, via un petit panneau solaire portable, et est capable de produire automatiquement de l’eau potable conforme aux normes de l’OMS.
- Utilisation de l’analyse prédictive : L’analyse prédictive peut contribuer à garantir la durabilité de l’eau en améliorant la gestion, l’optimisation et l’assurance qualité des ressources en eau. Par exemple, la technologie d’analyse prédictive peut aider les services d’eau à surveiller l’état et les performances des infrastructures telles que les canalisations, les pompes et les vannes, et à prédire quand elles ont besoin d’entretien ou de remplacement. Cela réduit les gaspillages d’eau, permet d’économiser des coûts et de prolonger la durée de vie de l’équipement. De plus, elle peut également aider les services d’eau à analyser les tendances de l’offre et de la demande d’eau, ce qui leur permet d’ajuster leurs opérations en conséquence, de prédire les scénarios futurs dans des conditions différentes, et ainsi d’accroître l’efficacité de la production d’eau, de réduire la consommation d’énergie et d’améliorer la flexibilité.
- Utilisation d’applications d‘intelligence artificielle (IA) : Divers modèles d’IA sont des outils puissants qui peuvent contribuer à améliorer la durabilité de l’eau grâce à une surveillance intelligente et à une modélisation prédictive des problèmes de qualité de l’eau et de pollution, en plus de l’optimisation de l’approvisionnement en eau et des systèmes d’assainissement, de la réduction des coûts et de l’amélioration de la prestation de services.
Voici quelques exemples d’applications d’IA pouvant être utilisées pour garantir la durabilité de l’eau :
- Utilisation de capteurs intelligents et de modèles d’apprentissage automatique pour détecter et surveiller la dispersion et les fuites de polluants avant qu’ils n’atteignent les eaux souterraines.
- Utilisation de réseaux de neurones artificiels (ANN) pour prédire les changements de la qualité de l’eau et améliorer l’efficacité de l’aquaculture.
- Utilisation de l’analyse de données massives pour aider à gérer la demande, la distribution et la consommation d’eau.
- Utilisation de la vision par ordinateur et du traitement du langage naturel (NLP) pour extraire des informations à partir d’images satellites, de publications sur les médias sociaux et d’autres sources, afin d’évaluer la disponibilité et l’accessibilité de l’eau et de gérer les risques associés.
- Utilisation d’outils de surveillance intelligente : Dans les pays en développement, il est estimé qu’environ 45 millions de mètres cubes d’eau sont perdus chaque jour en raison de fuites dans les réseaux de distribution, ce qui est suffisant pour satisfaire les besoins de près de 200 millions de personnes. Ces fuites exercent une pression supplémentaire sur les ressources en eau déjà fragiles, et c’est là qu’interviennent les outils de surveillance intelligente pour garantir la sécurité de l’approvisionnement en eau. Des outils tels que les compteurs d’eau intelligents permettent une capture fréquente et une partage des données de consommation d’eau, la surveillance du débit, l’identification des contre-courants et l’envoi d’alertes dès les premiers signes de problème. De plus, des capteurs de fermeture intelligente de l’eau peuvent être utilisés pour détecter les fuites et couper automatiquement le système d’eau en cas de fuite, tandis que des outils tels que les capteurs de pression et de son connectés sans fil en temps réel à des systèmes de surveillance basés sur le cloud permettent aux entreprises de détecter et d’identifier les fuites plus rapidement.
- Traitement des eaux usées : Même dans les zones urbaines, les eaux usées sont souvent déversées dans des estuaires ou utilisées comme eau d’irrigation sans être traitées. Toutefois, la technologie peut être utilisée pour transformer les eaux usées en ressource pour la production d’énergie et en source d’eau potable. Par exemple, la filtration sous vide utilise une pompe à vide pour créer une différence de pression à travers un milieu filtrant qui retient les solides et permet à l’eau de passer à travers, pouvant ensuite être traitée pour la boisson, le nettoyage ou l’irrigation.
Conclusion
En conclusion, il est indéniable que la disponibilité d’une quantité suffisante d’eau pour les usages urbains, agricoles et industriels constitue le défi le plus important auquel sont confrontées les sociétés du monde entier. Par conséquent, la gestion durable de l’eau nécessite une approche globale et une coopération entre diverses parties prenantes, telles que les gouvernements, les entreprises, les sociétés et les individus. L’adoption de pratiques et de technologies innovantes est essentielle pour garantir à chacun un accès à une eau propre et sûre.