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PROGRAMME FRANCAIS DANS LE DESSALEMENT NUCLEAIRE

L’Agence Intemationaie de I’Energie Atomique vient de tenir & Madrid un colloque SW le dessalement nucliaire.

I1 faut d’abord s’entendre sur ce que l’on veut bien appeler “dessalement nucliaire”. En fait, jusqu’8 maintenant, il n’y a que l’knergie ikctrique ou les

calories foumies g des installations de dessalement classiques qui sont d’otigine

nuclkaire. C’est seulement la facon de les extraire des chaudieres nucleaires et de Les utiker avec te meilleur rendement dans une usine de distillation qui am&e

& ce que I’on appelle i’“optimisation” d’un prajet d’usine mixte nuclkaire pour le

dessaiement- Darts le monde, il n’existe aujourd’hui qu’un seul projet en tours de con-

struction de centrale nurkaire mixte, en URSS B Shevchenko, couplant un

reacteur rapide surgeairateur produisant plus de plutonium qu’il n’en consomme Q une usine de distillation Zt longs tubes verticaux. Un awe projet. rkteur a eau leg&e et distillation par ditente, aux USA Q Bolsa Island, a vu sa mise en construc- tion retard&, mais, les responsables amkieains esp&ent bien le reprendre dans un autre emplacement en Califomie. Mais, presque tous les pays Ctudiant des

projets de ticteurs nuclGaires ont eotrepris l’itude de l’adaptation d’usine de dessalement Q leurs prototypes de rkacteun: Gacteurs divers a eau Iourde et eau I&g&e, rkacteurs gaz-graphite franwis. rkacteurs “advanced gas cooled” britannl- ques, &acteurs 5 haute temperature et B turbines ;i gaz, reacteurs Q refroidisseurs organiques tels que le projet ROW italien qui fonctionnerait B basse temperature

pour une installation & but unique et, en Belgique, r&acteur type VULCAIN B

spectre de neutrons d’inergie variable, projet pour lequel les promoteurs es&ent pouvoir r&duke la taille des installations en restant relativement concurrentiels aver d’autres projets nucliaires de plus grande taille.*

Tout ceci confirme bien que les progr& dans l’konomie du “dessalement nucl&tire” sont a rechercher dans deux voies complementaires:

La premiere voie consiste, aprk avoir d’abord profit6 de I’amGlioration constante des r&acteurs nucleaires, & s’attacher ii l’amifioration des techniques des usines de dessalement par distillation en augmentant bur rendement par:

- l’amklioration de la r&stance des matkiaux 8 ia cdrrosion, - i’augmentation des coefficients de transfer& thermiques par utilisation de

l Le couplage avec des rtacteurs rapides, comme en URSS, est Cgalement Ctudik dans piusieurs PaYS-

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nouveaux mat&iaux, de nouvelles surfaces d’t!change et par amelioration des sysdmes de detente, d’6bullition et de condensation (tubes cannel&. condensation en gouttes, etc. _ _ .),

- des itudes de physico-chimie pour combat&e Ies effets d’entartrage (cont&le du pH, germination, contr&Ie chimique, pro&d& physiques divers),

- des Ctudes approfondies sur Ie meilleur couplage entre la chaudi&e nucl&aire. l*Gquipement Clectrique (turbines et alternateurs) et l’usine de distillation. 11 est clair que le nombre de paramC&res qui peuvenr intervenir dans l’optimisation

de ce couplnge est trks grand, surtout si I’on note que dans l’usine de dessalement les divers pro&d&s (dCtente, longs tubes verticaux, compression de vapeur), peuvent se milanger agreablement pour amCliorer l’efficacitd de l’ensemble.

Ce colloque a montr6 que de nombreux pays avaient dijia largement aborde ce probleme qui donne lieu, comme on peut s’en douter, & une utilisation de plus en plus gtande des ordinateurs.

Les pro&d& autrcs que la distillation faisant appel tout d’abord B de fYnergie Clectrique ou mtinique (osmose inverse, ilectrodyalise, ciyoscopie~ n’ont pas, i juste titre, &c? abord& dans ce colloque. leurs liens avec Ie “nucliaire” devenant par trop t&us_

La seconde voie consiste B essayer de tirer profit des avantages intrinstiques de l’ktergie drorigine nuclkaire qui sont:

- le prix du combustible de plus en plus bas puisque avec les r&acteurs surg6n&ateurs il doit devenir nul,

- l’abaissement du coiit unitaire des kilowatts heures ou des calories par I’effet de taille qui semble encore plus marqu6, jusqu’g prt%ent, pourles installations nuclbires que pour tes centrales jl combustibSe fossile, et, par effet de concen- tration sur place des usines de retraitement et de fabrication des combustibles.

La construction d’usines de grande taille n6cessite des etudes de march&s !rt?s prkcises. Lorsque le marchi n’existe pas encore, on peut entreprendre des irudes prospectives pour f’utilisation des ptoduits: eau et tlectrici& Ces itudes ont don& lieu aux int$essantes communications sur ce que L’on appelle les complexes agro-industriels qui pourraient s’itablir dans des r&ions au bord de

la mer oh le sol est fertile mais d6sertique par manque d’eau. Le fait que de telles r&ions sent au contact du trafic maritime mondial rend les projets d’industriali- sation, complCmentaires des projets de mise en valeur agricole, extremement intCressant.s 8 &udier. Le projet USA-Mexique pr6senti par le Directeur de I’OSW ttait Ie premier exemple possible de tels ensembles.

Comment se place le programme francais dans ce contexte mondial’! Tout d’abord, la Fran= a fait en juin l9f6 un effort de coordination 5

l’&cheIon national en &ant un Comiti du Dessalement, sous la pr&idence du Ministre d’ttat charg4 de la Recherche ScientiGque et Technique, formi de re- pr&sentants des grands organismes publics ou priv& concern&. Le Commissariat B I’Energie Atomique, en collaboration avec la D&gation Gin&ale & la Recherche

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Scientifique et Technique, est charge de l’exkution des dtkisions prks par cc: Corn% pour promouvoir et coordonner I’effort de recherche et de diveloppement des secteurs privi et public dans Ie domaine du dessalentent.

Sur le plan des etudes techniques proprement dites, Ie C.E.A. m&e des dtudes de caractke ge’ntka~ et aussi t~hno~ogiques sur les prockdks de distillation, compl~mentaires de celles conduites dans l’industrie. Ces Ctudes sont men&z

dans divers Centre du C.E.A., principalemeut au Ceatre d’Etudes NucI6aires de Grenoble pour les transferts thermiques et la physico-chimie et dans une station

au bord de la mer g Toulon, en liaison avec la Marine Nationale. Les proctdb par ditente et par longs tubes verticaux sont particulitrement &udiCs. L’installation de Toulon poss&ie. en plus d’un certain nombre de boucles d’essais de prkvention de I’entartrage, une chambre d’essai pour mesure de taux de dCgagement de vapeur pour des d&bits Iinhires de I’ordre de 1500 tonnes/heure par m6tre de Iongueur 1.000.000 Ibs/h/foot). Une boucle d’essai pour Ie pro&d& Kestner & longs tubes verticaux fonctionne Q Lille dans cette firme et sera 6galement instat& B Toulon.

Les activit& des industrieis dans le domaine du dessalement existaient de longue date. Le regain d’int&t pour le dessaiement a donn6 lieu A un certain nombre de regroupements.

I) Le groupement du Dkeloppement des Installations du Dessalement (D.I.D.) qui r&nit les so&t&s:

- Compagnie Electra-Mkanique (C.E.M.) - Compagnie G&&ale d’Electriciti (C.G.E.) - Socitti Pont-A-Mousson Le DAD. dispose d’une pIate-forme d’essais au Havre (Seine Maritime)

pour 1Vtude des chambres d’inslaltation multiffash et ie pr&aitement. L’expkri- mentation sur trois chambres simulant une iigne produisant 20400 m3/J est en

tours. Les Iaboratoires d’essais de matiriaux de Pont-ri-Mousson travaillent, entre autres, SW L’utitisation du b&on pour tes grandes unit& L’exp&ience industrielle des participants de ce groupement en matitre de realisation d’unitk de dessatement par distillation Multiflash repose maintenant sur: trois unitis de 500 Q 600 m’/J, une unit6 de I.000 m’/J et une unitC de 3.000 m3jJ en cows de dCmarrage A Nouakchott en Mauritanie.

2) Le Groupemtnt pour 1’Etude du Dessalement des Eaux Sal&s (CEDES) qui r&nit Ies sociitks:

- Al&am, - Chantiers de I’Atlantique, - Socaltra (So&t& AIsacienne d’Etudes et de Travaux), - Delas, - Le Groupe Pkhiney-Saint Gobain participe au programme de recherche

de ce groupement et - la Sogrdh (So&t& Grenob!oise des Etudes et Applications Hydrauliques)

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est charg& des etudes d’exp&imentation SW pilote et rtklise l’engineering des unit& industtielles.

Ce Groupement dispose d’un Centre d’expkimentation j, Salinde-Giraud (Bouches du Rhiine) oit son programme de reck&e comprend:

- une installation d’essais et de dCmonstration du fonctionnement d’une unite mtjltiflash B 120°C a-w contr6le du pH,

- l’&ude du prktraitement de l’eau de mer par l’injection de CO, en vue d’une application li des installations “multiflash” pouvant atteindre des temp&-a- tures de 150°C dans les premitres chambres,

- des essais de tenue de nouveaux m&aux sur un ensemble &changeur- condenseur travaillant Q 12O”C,

- des cssais de mattriaux de revetements pour surfaces mCtalliques. 3) La So&t& Kestner est 5 l’origine de la technique de l’ivaporation Q

multipies effets & desccndagc. Elle participe, sous contrat avec le C.E.A., B l’exp&i- mentation d’un appareil pilote permettant de determiner expkimentalement le coefficient de transfers thermique et la perte de pression pour des tubes de dill& rentes gkom&ries. On recherche les conditions optimales de transfert de chaleur en fonction de la tempkature de fonctionnement, tant pour des tubes lisses que pour des tubes B profils spkiaux.

Dans le domaine de l’osmose inverse, les activitks sont assurks par le Groupement OSMOTEC qui comprend:

- la SociBti Degrkmont, - la S.R.T.I. (So&3 de Recherche Technique et Industrielle), - la S.F.E.C. (Sociiti Francaise d’ElCments Catalytiques). La mise au point de membranes permettant le dessalement de l’eau de mer a

permis Q ce groupement de r&al&r des appareik, soit & un seul &age (1 m3/.I), soit a deux &ages (IS m3/Q.

Un effort particulier de recherche a permis d’accroitre la dur& de vie des membranes et, actuellement, la fabrication permet d’assurer un rendement de 90% pour da membranes capabks de plusieurs milliers d’heures de fonctionnement.

Dans le domaine de l’Electrodyalise, la SociCtl Thomson-Houston est ca- pable, actuellement, de proposer des installations ‘WC en main”. Son programme s’attache g la r6alisation de progrks technologiques importants en ce qui conceme l’hydrodynamique et la qualit6 des membranes et B l’optimisation du pro&ii suivant des wit&es tant kconomiques que de disposition (s&e, s&e-paral&Ie, parall*Ic, et caetera).

Enfin, la SOFRED (So&t6 Francaise pot& l’Etude du Dcssalement) s’est c&k en juin 1967, elle comprend:

- la Compagnie de Constructions Mkaniques pro&d4 SULZER, - la So&t4 Fran-k de Construction BABCOCK et WIIXOX, - les Etablissements Merlin & G&in, - la Socitt6 Industrielle et Commerciale des Salins du Midi,

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- la SociCte d’Erude d’Exploitation Mini&e du Groupe des Charbonnages de France.

Elle a actuelfement iit son programme: - un projet de et&ion d’un centre d’essais pour installations pilotes (quel-

ques centaines a quelques milliers de m3[J), - la mise au point industrielle d’un pro&d6 de chloration de peau de mer

par Cktrolyse qui fonctionne dgri 2 Toulon, - un projet &unite mobile de dessalement SW navire.

CONCLUSION

En France, les besoins en eau dessahk ne conduisent pas, pour l’instant, a ia construction sur le territoire national &installations de t&s grande taille. Neanmoias, un avant-projet d’usine mixte couplke ;i un rkacteur graphite-gaz type Saint-Laurent-des Faux, est sans cesse remis B jour en fonction des p:ogr&s techniques r&ii&_ Des itudes de march6 sont mekes par Ie Minis&e de l’ln- dustrie en liaison avec Ie Service d‘Etudes Economiques du C.E.A. Ces etudes peuvent Ctre mentks pour dautres pays.

Pour i’instant, les installations de trb grande taille sont compo&es de lignes en parallele produisant de l’ordre de 20.000 m’/J. On peut done encore itudier dans le detail des installations valables B la fois pour des usines de taille modeste et de tr& grandes installations qui pourraient Ctre nucltaires.

Lorsque les conditions kconomiques seront r&.mies dans certaines r&ions du globe justifiant la construction de tres grands complexes ilectro-nucleaires et de dessalement, son programme, vigoureusement maintenu, pourra permettre a la France, en concurrence avec Ies autres pays, de jouer un r6le que l’oa peut espkrer important, dans leur r6alisation.

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