1. Distillation en position verticale
Le flux d’eau de mer entre dans les tubes verticaux, où l’eau bout dans les tubes , dont la vapeur sert de source de chaleur pour le niveau inférieur. Seul le premier niveau est alimenté en vapeur spécialement produite. A la fin du procédé, la vapeur se condense sur les tubes et l’eau douce peut ainsi être collectée.
2. Distillation par compression de vapeur
Le mélange d’eau de mer et de saumure est introduit par la pompe autour des tubes du condenseur. Le compresseur injecte dans la chambre de la vapeur d’eau qui évapore de l’eau salée ce qui entretient la masse de vapeur brassée par le compresseur. Cette technique sous pression, permet de générer en permanence de la vapeur, qui vient se condenses dans les tubes.
3. Distillation à évaporation-éclaire
Les serpentins condenseurs sont alimentés par la saumure sous pression. Elle est réchauffée dans l’échangeur et, revenant en sens contraire, subit l’évaporation-éclaire, la vapeur se condensant sur les serpentins est collecté. La pression et la température des étages suivent un gradient vertical, diminuant de droite à gauche. La saumure restante regagne les condenseurs alimentés en eau de mer, puis elle est diluée par le flux d’eau entrant de la mer. Une partie du mélange est rejeté; le reste subissant le nouveau cycle de procédé décrit ci-dessus.
4. Osmose inverse
Le principe de l’osmose classique est basé sur la diffusion de particules, à travers d’une membrane semi-perméable, du lieu le plus dense vers des concentrations plus faibles, afin de les équilibrer de part et d’autres de cette membrane.
Lorsqu’une pression est exercée sur l’eau salée, le processus est inversé, (il s’agit donc de l’osmose inverse). Ce système aboutit à une concentration des particules minérales de plus en plus élevée d’un coté, et de l’eau de plus en plus « pure » (diluée des sels) de l’autre. Ce procédé nécessite un pré-traitement sophistiqué et par conséquent coûteux afin d’éliminer le sable et les colloïdes en suspension dans l’eau susceptibles de colmater la membrane. Les matières en suspension, dont le dépôt est préjudiciable à la membrane, peuvent causer des chutes de débits de l’eau dessalée et l’inefficacité de la technique.
5. Electrodialyse
L’électrodialyse est une méthode électrochimique dans laquelle le sel est séparé de l’eau par transfert d’ions, appliquant un courant continu à deux électrodes plongées dans une solution aqueuse saline. Les ions positifs sont attirés alors par la cathode tandis que les anions migrent vers l’anode.
Dans l’électrodialyse, des membranes filtrantes imperméables pour les cations ou pour les anions, sont interposés alternativement entre les électrodes. La membrane qui laisse passer les cations a la propriété d’arrêter les anions ; celle qui est imperméable aux anions oppose évidemment une barrière aux cations. Ainsi, des cellules où l’eau contient une concentration de sel alternent avec d’autres où l’eau à été déminéralisée. De point de vue financier, cette méthode n’étant rentable qu’avec une salinité qui n’excède pas 1%, l’eau de mer n’est donc pas susceptible d’être traitée à grande échelle de cette façon.
6. Dessalement sous vide
L’usine, située à Elath en Israël exploite l’eau selon ce procédé.
L’eau de mer récupérée est refroidie par les échangeurs de la chaleur, puis pénètre dans le compartiment inférieur du convertisseur, où la pompe entretient un vide. Il se produit ainsi à la fois une ébullition et une formation de cristaux de glace. La vapeur s’échappe et les cristaux sont entraînés jusqu’au laveur, où de l’eau douce les rince. La saumure est en partie recyclée, le reste étant rejetée. Le groupe frigorifique entretient la basse température du laveur, d’où les cristaux de glace, passent au convertisseur pour y être fondus par la chaleur de condensation de la vapeur de l’eau douce à 0°C.
7. Dessalement par congélation
Ceci est la deuxième technique, faisant recours à la glace pour dessaler l’eau de mer, notamment en l’Israël et aux Etats-Unis. Il s’agit du procédé de congélation sous vide.
Lorsqu’on fait geler de l’eau salée, les cristaux qui se forment consistent sous forme de glace pratiquement déminéralisée, le sel étant chassé de l’eau lors de la cristallisation se déposant à la surface du cristal. Ce procédé implique des phénomènes trop onéreux de point de vue commercial : tout d’abord, la congélation de l’eau salée sous vide, ensuite le lavement des cristaux et enfin la refonte pour obtenir de l’eau douce.
Dans l’ensemble des techniques décrites ici, l'énergie consommée est principalement l'énergie thermique à fournir à la chaudière et l'énergie électrique pour les pompes de circulation de l'eau de mer. Ces énergies, comme on le sait très bien, sont polluantes et coûteuses, constituent l'inconvénient majeur de plupart des procédés