Selon l’ONU, les besoins en eau vont augmenter de 30 % d’ici à 2030. Protéger la ressource est devenu une priorité pour les élus et les citoyens car le constat est sans appel : l’augmentation des populations urbaines, associée aux dérèglements climatiques (inondations en hiver, rivières à sec en été…), impacte le stock de ressources disponibles. Les quantités d’eau pompées, inégalement réparties dans certaines régions, empêchent les nappes phréatiques de se reconstituer naturellement. L’été, en France, la plupart d’entre elles atteignent des seuils critiques, poussant les préfets à restreindre la consommation d’eau, une situation qui, à terme, pourrait multiplier les conflits d’usage. L’enjeu essentiel de demain est de sécuriser cette ressource en la préservant selon le principe de l’économie circulaire. Ce principe autorise une gestion optimisée de l’eau en intervenant en amont et en aval du traitement, dans un objectif de bouclage de flux, de préservation de l’environnement et de sécurisation de l’approvisionnement. Des techniques sont aujourd’hui au point ; elles sont sources d’innovation et de valeur ajoutée pour les territoires. SUEZ propose deux exemples concrets : la réalimentation d’une nappe phréatique en bordure de mer et la réutilisation d’eau usée traitée pour l’arrosage d’espaces verts ouverts au public.

Recharger une nappe souterraine

Ce dispositif permet de réalimenter une nappe en captant l’eau de rivière disponible en hiver, en la réinfiltrant pour la stocker et l’utiliser l’été, lorsque les besoins s’accroissent. Une technique qui permet également de soutenir, en été, le débit trop faible d’une rivière. Hyères, ville côtière touristique du Sud de la France, voit sa population tripler en été. L’exploitation surabondante de la nappe alluviale a considérablement réduit la disponibilité de la ressource en eau douce par intrusion d’eau salée, notamment lors des épisodes de sécheresse. Cela a conduit à d’importants achats d’eau. La ville d’Hyères et SUEZ ont développé un programme de réhabilitation et de restauration des nappes d’eau souterraines exposées aux intrusions salines et visant à redonner à Hyères son autonomie en eau. La solution proposée par SUEZ est simple : réalimenter la nappe via un petit fleuve côtier (le Roubaud), proche du site et bien alimenté
en hiver. Un bassin de réinfiltration a été créé ; il est alimenté par le fleuve au moyen d’une prise d’eau et de deux kilomètres de conduite. Grâce à ce système, depuis deux ans, SUEZ recharge la nappe en hiver, permettant l’exploitation de la ressource en été avec un stock d’eau suffisant pour subvenir aux besoins en eau et pour limiter l’avancée du biseau salé. « Avec 650 000 m3 réinfiltrés chaque année, la ville peut produire six millions de mètres cubes d’eau par an, avec un objectif d’autonomie de 97 % à terme », déclare Alexandre Duzan. 

Un pompage plus écologique

Le contexte de la réalimentation de la nappe de Flins-sur-Seine est tout autre. Située à 30 kilomètres à l’ouest de Paris, la nappe alimente 700 000 habitants. Dans les années soixante, lorsque la demande en eau s’est accrue, le nombre de forages a augmenté lui aussi, épuisant progressivement la nappe. Pour la réalimenter, l’eau a été pompée dans la Seine, puis traitée, avant d’être stockée dans des sablières. Un traitement qui générait chaque année plusieurs tonnes de boues. Les études menées par SUEZ ont permis d’améliorer le système tout en réduisant l’empreinte environnementale. Ainsi, depuis 2000, la prise d’eau ne se fait plus directement dans la Seine, mais par des forages situés sur les bords du fleuve, à une vingtaine de mètres. L’eau récupérée est filtrée naturellement au travers des berges et ne contient aucune boue. Cette technique, appelée géofiltration, permet d’éviter mille tonnes de limon par an, un procédé écologique qui utilise les capacités de filtration naturelle des sols et évite les traitements chimiques traditionnels.

Réutiliser l’eau usée traitée

Une autre solution pour soulager la ressource consiste à intervenir en aval de la station d’épuration, sur le « petit cycle de l’eau ». Mécaniquement, lorsque la consommation d’eau pompée dans la ressource augmente l’été, la quantité d’eaux usées disponibles augmente également. Il y a là une source à exploiter grâce aux procédés de REUT (réutilisation des eaux usées traitées), aujourd’hui bien maîtrisés. SUEZ développe plusieurs de ces techniques, comme celle mise en oeuvre à Agde, une ville du Sud de la France inscrite dans une zone sous tension hydrique. De quoi s’agit-il ? « Pour donner une seconde vie aux eaux usées, la ville d’Agde et SUEZ ont mis en place un traitement tertiaire performant (filière membranaire et injection de chlore) dans la station d’épuration de la ville. La qualité de l’eau en sortie répondant aux critères de qualité A, le niveau le plus élevé de la réglementation, un arrêté préfectoral a été délivré en 2017, autorisant l’utilisation de cette eau pour l’arrosage du golf d’Agde », déclare Ludovic Perridy. Des tests expérimentaux ont montré que la qualité de l’eau est stable, se situant même en dessous de seuils réglementaires. Le suivi des sols et de la qualité des eaux sera périodique et l’arrosage sera autorisé jusqu’à un vent de 15 km/h. Un tel projet est long à mettre en place, plus de cinq ans, pour Agde, qui est aujourd’hui l’un des seuls projets opérationnels depuis la réglementation en vigueur, celle de 2014. Mais les bénéfices seront remarquables : 200 000 m3 d’eau potable économisés chaque année et une facture d’arrosage divisée par deux.

Le puits de carbone, un procédé unique

Dans ce contexte de protection de la ressource, de réchauffement climatique et d’augmentation de la population, l’innovation du puits de carbone s’inscrit dans une logique d’intelligence collective et d’addition d’initiatives pour proposer une solution de transformation de la pollution atmosphérique en énergie verte. De quoi s’agit-il ? Par un procédé unique, l’invention reproduit le rôle de capteur de CO₂ que jouent habituellement les arbres dans la nature. Explications : le puits de carbone, qui ressemble à un grand totem mais pourra prendre demain des formes variées, est constitué d’une colonne remplie d’eau, dans laquelle des microalgues prélevées dans le milieu naturel se multiplient en continu. Ces microalgues ont la particularité, entre autres, de fixer le CO₂ par photosynthèse et de libérer de l’oxygène. En fonction du type d’algues utilisé, elles peuvent également capter des toxines ou d’autres polluants atmosphériques. « L’air ainsi purifié est rejeté dans l’atmosphère quand la matière organique chargée en carbone est évacuée via le réseau d’assainissement jusqu’à la station d’épuration. Au sein de la station, cette biomasse est valorisée en biométhane, une énergie verte qui peut être utilisée pour alimenter le réseau de gaz de ville », analyse Jérôme Arnaudis. Le procédé mis au point par SUEZ et son partenaire Fermentalg permet donc la transformation en boucle fermée de la pollution atmosphérique en une énergie verte. Le CO₂ capté se transforme en ressource, le dispositif reproduisant et amplifiant les effets d’une forêt. La preuve par l’exemple. Le projet démarré voilà deux ans est expérimenté dans deux lieux pilotes. À Alésia, dans le 14e arrondissement de Paris, un puits de carbone a été installé pour évaluer la captation du CO₂, des particules fines (PM10 et PM 2,5) et du dioxyde d’azote. À Colombes, dans les Hauts-de-Seine, un autre dispositif capte le CO₂ des fumées de l’usine du SIAAP* et permet d’observer le comportement des microalgues, du puits de carbone jusqu’à la station d’épuration. « Le puits de carbone est une des solutions pour répondre aux enjeux de la pollution atmosphérique dans les villes. On estime, en fonction du taux de CO₂ de l’air à traiter, qu’un puits de carbone d’un mètre cube d’eau permet de fixer une quantité de CO₂ équivalente à celles de cent arbres », conclut Jérôme Arnaudis.

* Syndicat interdépartemental pour l’assainissement
de l’agglomération parisienne.