2025-05-11
Waterland : Des membranes inspirées de la nature pour un dessalement durable
Dans un contexte de pression croissante sur les ressources en eau douce, le chercheur Mihail Barboiu pilote le projet Waterland. L’objectif : développer des membranes biomimétiques inspirées des aquaporines, des protéines naturelles régissant le transport de l’eau dans les cellules vivantes. Cette technologie, issue de l’Institut européen des membranes et soutenue par le programme RISE du CNRS, vise à réduire de 40 à 50% les coûts de consommation énergétique et d’investissement liés au dessalement. Grâce à cette approche, Waterland pourrait contribuer à un avenir plus durable.
Renouveler les technologies de dessalement après 40 ans de stabilité
Le projet Waterland s’inscrit dans un contexte où les membranes de dessalement n’avaient pas connu d’avancées significatives depuis 40 ans. Les technologies existantes, bien qu’efficaces, rencontrent des difficultés pour combiner deux caractéristiques essentielles : une perméabilité élevée, qui garantit un débit d’eau optimal, et une sélectivité rigoureuse, nécessaire pour éliminer efficacement les sels et les impuretés.
Les membranes de dessalement fonctionnent en exploitant un principe appelé osmose inverse. Dans ce procédé, on fait passer une solution d’eau salée pressurisée à travers une membrane semi-perméable, qui agit comme un filtre sélectif, retenant le sel et les impuretés. Bien que ce processus soit efficace, il reste énergivore en raison de la forte pression nécessaire pour surmonter la résistance naturelle des membranes et séparer le sel de l’eau.
Un biomimétisme au service du dessalement
Biomimétique, la technologie Waterland est en fait inspirée de la nature. « En nous appuyant sur les aquaporines, ces protéines cellulaires capables de filtrer l’eau, nous avons conçu des canaux artificiels d’eau inspirés de ce mécanisme naturel. Cette découverte inattendue découle d’un projet initialement axé sur des piles à combustible Biom », raconte Mihail Barboiu, chercheur CNRS à l’Institut européen des membranes*.
Les membranes de Waterland ont montré une productivité trois fois supérieures à celle des membranes classiques, tout en réduisant la consommation énergétique. Leur conception biomimétique optimise le passage de l’eau, réduisant la résistance au flux, tout en maintenant une barrière efficace contre les impuretés. De plus, ces membranes affichent une durée de vie comparable à celle des technologies classiques, soit environ cinq ans, pour un entretien similaire. En adressant certaines limites des technologies actuelles, Waterland apporte une contribution notable au domaine du dessalement. Cependant, des défis subsistent, notamment pour adapter cette technologie à une échelle industrielle. C’est notamment dans ce cadre que le projet bénéficie d’un accompagnement par le programme RISE du CNRS pour la création de start-up.
