La Californie et le reste de l'Ouest américain sont confrontés à la pire sécheresse depuis plus de 1 200 ans. Cette sécheresse dévaste l'industrie agricole et crée des conditions qui conduisent à des incendies de forêt massifs. Selon le GIEC, le changement climatique rend probable que les sécheresses ne feront que s'aggraver. Pour maintenir un approvisionnement adéquat en eau douce, la région doit développer des solutions technologiques à la baisse des niveaux d'eau.
Heureusement, une bonne partie de la Californie se trouve sur la côte, ce qui signifie qu'une solution à la sécheresse consiste à utiliser des technologies de dessalement pour transformer l'eau de mer en eau douce. Cependant, les grandes usines de dessalement mettent des années à devenir opérationnelles et sont coûteuses à exploiter (près de 3 000 $ par acre-pied d'eau de mer). De plus, de nombreux endroits touchés par la sécheresse dans l'Ouest, comme l'Arizona et le Nouveau-Mexique, ne se trouvent pas sur la côte.
Mais le dessalement n'est pas seulement une option pour rafraîchir l'eau de mer, explique Brent Haddad, professeur d'études environnementales à l'Université de Californie à Santa Cruz. "[Le dessalement] peut améliorer non seulement les eaux souterraines saumâtres, mais aussi les eaux souterraines agricoles qui ont été endommagées par des produits chimiques et même certains déchets industriels", déclare Haddad.
L'eau souterraine saumâtre est de l'eau salée qui se trouve à des centaines de pieds sous terre et qui se produit naturellement. On peut le trouver partout aux États-Unis. Il y a environ 800 fois plus d'eau souterraine saumâtre aux États-Unis que l'eau souterraine que nous puisons actuellement dans les puits.
La principale méthode utilisée dans le dessalement est appelée osmose inverse. Des niveaux de pression élevés sont utilisés pour pousser l'eau à travers des membranes qui capturent le sel et d'autres minéraux tout en permettant à l'eau de passer à travers.
Malgré le potentiel du dessalement, Haddad affirme que la construction d'usines a été lente. La Californie compte actuellement 12 usines de dessalement d'eau de mer. Mais, il pense qu'il va falloir en construire davantage pour faire face à la sécheresse. "Il existe d'autres options, mais dans certains cas, le dessalement s'avérera être la meilleure option", déclare Haddad. "Nous devons vraiment garder toutes les options ouvertes pour faire face à ces défis."
Un chercheur, Peter Fiske, pourrait avoir la solution. Fiske est directeur de la National Alliance for Water Innovation (NAWI) et du Water-Energy Resilience Research Institute (WERRI) du Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie. Il dit que la construction d'une usine de dessalement peut prendre de nombreuses années en raison de problèmes d'autorisation, et que le déplacement d'une telle quantité d'eau sur de longues distances peut s'additionner financièrement. Il pense que nous devrions penser à un plan plus distribué, c'est-à-dire plus d'usines de dessalement plus petites.
"L'une des choses que nous allons découvrir, c'est qu'il y a beaucoup de petites sources d'eau. Nous allons avoir besoin d'un dessalement à plus petite échelle », déclare Fiske. "Nous allons en avoir besoin pour être très compact et, d'une certaine manière, plutôt que de faire une grande station d'épuration, nous allons avoir besoin de beaucoup de petits paquets de traitement."
Fiske dit que les eaux souterraines et les autres sources d'eau ne sont pas aussi salées que l'eau de mer, elles sont donc moins difficiles à dessaler. Il dit que nous pourrions avoir de petites «machines à laver» l'eau dans tout l'Ouest qui seraient faciles à autoriser, rapides à construire et n'auraient pas à déplacer l'eau hors de la zone dans laquelle elles opèrent. La plupart des usines de dessalement fonctionnent avec des combustibles fossiles, mais ces dernières années, le nucléaire est apparu comme une source d'énergie alternative. Fisk étudie comment les futures petites machines de dessalement pourraient fonctionner à l'énergie solaire (un groupe de scientifiques chinois et américains a déjà découvert comment alimenter une petite usine de dessalement à l'aide de l'énergie solaire passive en 2020).
« Il y a beaucoup d'eau sale autour que nous pourrions réutiliser encore et encore. Les eaux souterraines saumâtres sont abondantes dans tout l'État de Californie », déclare Fiske.
Non seulement ce processus est plus abordable que les usines de dessalement actuelles, mais il pourrait en fait devenir lucratif, ajoute Fiske. Des éléments comme le lithium, une ressource nécessaire aux batteries des téléphones portables et des véhicules électriques, se trouvent dans une grande partie de ces eaux souterraines, qui pourraient être extraites puis vendues. L'USGS affirme que le lithium peut être trouvé dans les sources d'eau potable dans tout le pays, en particulier dans les endroits de l'Ouest qui dépendent d'aquifères comme les Hautes Plaines et le Rio Grande.
Les améliorations technologiques des techniques d'osmose inverse pourraient également faire baisser les coûts, dit-il. "Les membranes d'osmose inverse que nous fabriquons aujourd'hui sont bien meilleures que les membranes qui existaient il y a 20 ans", déclare Fiske. «Ils vont de mieux en mieux. Chaque incrément d'amélioration des performances de ces membranes réduit le coût, réduit l'énergie et rend l'eau plus facile à fabriquer. »
Un jour, ajoute Fiske, les fermes individuelles et d'autres qui ont besoin d'un meilleur accès à l'eau douce pourront peut-être produire leur propre eau dessalée à partir d'une mini-usine, créant ainsi un accès beaucoup plus durable aux sources d'eau locales. Alors que le changement climatique fait rage, les idées qui permettent aux communautés de prospérer par elles-mêmes, que ce soit au centre du pays ou sur la côte, peuvent aider à garder plus d'endroits habitables.
