Les anglophones aiment appeler cette eau de la « toilet-to-tap water ». Mot à mot : de l’eau passant de la cuvette de vos toilettes à votre robinet. Une expression peu engageante, qui passe sous silence les nombreux procédés chimiques, physiques et biologiques permettant de recycler des eaux usées en eau potable d’excellente qualité.

Si cette idée peut encore faire grimacer beaucoup, elle devient pourtant une piste sérieuse de réflexion pour de plus en plus de pays ou de municipalités à travers le globe qui s’inquiètent, à raison, de l’amenuisement des ressources en eau douce. La mégapole de Bangalore, en Inde, planche ainsi sur un tel recyclage des eaux usées, tout comme Los Angeles.

Aux États-Unis, les villes texanes de Big Springs et Wichita Falls pratiquent déjà cette technique appelée la direct potable reuse (en français, réutilisation pour la potabilisation directe), tout comme la ville de Beaufort en Afrique du Sud, depuis 2011.

Le système de microfiltration de la ville de Big Springs, aux Etats-Unis – Crédit : Keisuke Ikehata

La Namibie potabilise les eaux usées depuis 1968

Mais en la matière, et cela reste fort peu connu, c’est un autre pays encore qui reste le pionnier incontesté : la Namibie. À la 139^e place du classement des pays par niveau de développement, on pourrait s’étonner que cet état d’Afrique Australe soit autant à l’avant-garde, mais lorsqu’on se penche sur la quasi-absence de ressource en eau de sa capitale, Windhoek, il devient tout de suite moins surprenant que cette municipalité ait cherché à innover.

Au milieu d’une plaine aride, à plus de 200 km du littoral, Windhoek (près de 500 000 habitants) ne peut ni récolter la rare eau de pluie, à cause d’une évaporation quasi immédiate sous ses latitudes désertiques, ni piocher dans les rivières ou les nappes phréatiques de ses alentours, qui se rechargent très peu quand elles ne sont pas asséchées.

En 1968, la ville, alors sous domination sud-africaine, voyait de surcroît sa population grandir à un rythme impressionnant, quand elle a commencé à recycler ses eaux usées pour les transformer en eau potable. Cinquante-cinq ans plus tard, c’est 30 % des eaux usées qui sont ainsi recyclées en eau potable en moins de dix heures. Le reste de l’eau potable domestique provient de barrages et forages réalisés dans d’autres régions du pays.

Vue aérienne de Windhoek, capitale née en plein désert. H. Baumeler/Wikimedia, CC BY-SA

Des eaux usées potabilisées en 10 étapes

Afin de permettre le recyclage des eaux usées en eau potable, Windhoek a mis en place une séquence de procédés inédits qui compte aujourd’hui 10 étapes. Il comprend des processus physico-chimiques, comme la coagulation et la floculation (ajout d’un produit coagulant permettant de créer des flocs, c’est-à-dire des regroupements de matière en suspension qui vont ensuite chuter grâce à leur poids et être éliminés dans les boues.), mais aussi des processus chimiques comme l’ozonation.

Au contact de l’ozone, l’eau subit alors un processus d’oxydation qui permet de dégrader de nombreux micropolluants (pesticides, résidus de médicaments… ) et d’inactiver bactéries, virus et parasites.

Adviennent ensuite d’ultimes étapes de filtration biologique sur charbon actif en grain et de filtration physique (filtration sur charbon actif et ultrafiltration membranaire) permettant d’éliminer les restes de pollution soluble. Avant d’être envoyée dans le réseau, l’eau subit enfin des contrôles de qualité et une chloration, assurant un effet désinfectant qui dure dans le temps afin que la qualité de l’eau obtenue ne se détériore pas durant la distribution.

Ces dernières années, l’usine de traitement des eaux usées de Windhoek a pu accueillir des visiteurs intrigués et intéressés venant d’Australie, d’Allemagne, des Émirats arabes unis… Et pour cause, les techniques développées en Namibie demeurent intéressantes à plus d’un titre.

Une solution moins coûteuse que le dessalement

Pour les pays en quête de nouvelles sources d’eau potable, le recyclage des eaux usées reste moins énergivore et plus respectueux de l’environnement que le dessalement de l’eau de mer, technique pourtant plus répandue à travers le monde. Là où la potabilisation des eaux usées consomme entre 1 et 1,5 kWh par m³, le dessalement nécessite entre 3 et 4 kWh par m³.

De plus, cette dernière technique produit d’encombrants déchets : des concentrats de sels et de polluants souvent rejetés directement dans les mers et océans où les écosystèmes s’en trouvent alors perturbés.

Malgré tous ces avantages, et les résultats probants du cas namibien, la potabilisation des eaux usées est encore balbutiante à l’échelle du globe car son application implique de surmonter diverses barrières. D’abord celle du coût de son installation. Actuellement, seuls des pays développés ont pu financer de tels projets, soit sur leur sol (aux États-Unis, à Singapour…) ou bien à l’étranger, avec par exemple, derrière la modernisation de l’usine namibienne, un partenariat public-privé avec le français Véolia, de l’australo-indien Wabag et la ville de Berlin.

Des freins financiers, législatifs et psychologiques

Ensuite, car les législations des différents pays demeurent fort contraignantes. Ainsi, en Europe une telle usine ne serait actuellement pas autorisée, et le seul projet en cours de potabilisation d’eaux usées traitées, celui du Programme Jourdain, en Vendée, rejettera l’eau dans une retenue utilisée comme réserve pour la production d’eau potable et non directement dans le circuit de distribution d’eau : c’est la potabilisation indirecte.

Et même quand les fonds et les lois sont là pour permettre l’utilisation directe d’eau potable issue d’eaux usées traitées, une ultime barrière demeure, et non des moindres : rendre acceptable auprès d’une population le fait de boire d’anciennes eaux usées traitées, et surmonter pour cela ce qui est appelé « l’effet beurk ».

En 2000, une usine de potabilisation des eaux usées d’un quartier de Los Angeles, dont la construction avait coûté 55 millions de dollars a ainsi dû fermer quelques jours après son ouverture, car « ne jamais faire boire l’eau des chiottes » était devenue une promesse électorale du politicien briguant le siège de maire.

En Namibie, un tel problème ne s’est pas posé lors de l’introduction de la potabilisation des eaux usées car les habitants de Windhoek, alors sous régime d’Apartheid, ont été mis devant le fait accompli trois mois après la mise en fonctionnement de la première usine. Dans un article du Sunday Tribune de novembre 1968, le journaliste couvrant l’annonce de ce nouveau recyclage des eaux usées rapporte toutefois que le maire de Windhoek de l’époque, dans un test à l’aveugle, a préféré le goût de l’eau usée traitée, à celle de l’eau provenant de sources conventionnelles.

L’exemple de Singapour

Mais ne pas informer la population en amont reste une solution radicale peu recommandable, car le travail de sensibilisation de la population à la rareté des ressources en eau et à la nécessité d’alternatives plus durables reste la meilleure façon de lancer un tel projet.

C’est ce qui a permis la réussite du projet de Singapour, qui a misé énormément sur la communication autour du projet de potabilisation des eaux usées traitées, en organisant par exemple des visites de l’usine de traitement, ou en montrant le premier ministre de l’époque boire sereinement un verre de cette nouvelle eau usée recyclée.

Ainsi l’effet beurk s’est transformé en fierté nationale. Fierté de maîtriser une technologie de pointe et fierté de gagner plus d’indépendance vis-à-vis de la Malaisie voisine qui demeurait son principal fournisseur d’eau potable et avec qui les relations diplomatiques pouvaient être tendues.

Singapore PM Goh Chok Tong drank a bottle of treated sewage water publicly in 2002 to show how refreshing & safe it was. Singapore was then in a serious water conflict with Malayasia & I was advising Singapore then. Singapore PM went with science, but Punjab CM with faith! pic.twitter.com/d4zFYAKxBh

— Ashok (@ashoswai) July 21, 2022

Attention à « l’effet rebond »

Mais pour tâcher d’être autonome sur le plan de ses ressources en eau, Singapour n’a pas mis tous ses œufs dans le même panier, et a également parié sur le dessalement de l’eau de mer, la récolte des eaux de pluie et la réduction des consommations d’eau de ses habitants (passée de 165 L par jour et par habitant en 2000 à 141 L en 2018).

Pour tous les partisans d’une meilleure utilisation des ressources en eau, cette sobriété est capitale, en amont comme en parallèle du développement de projets de potabilisation des eaux usées, afin de lutter contre ce qui est désormais connu comme « l’effet rebond ».

Cette expression décrit l’utilisation décomplexée et croissante des ressources en eau suite à la mise en place de techniques de dessalement ou de réutilisation des eaux usées traitées. Ces nouvelles ressources en eau ne doivent en effet être considérées que comme un moyen de subvenir à des besoins et usages déjà existants et primordiaux, souvent en substitution d’eau potable, et non comme un appel à en créer de nouveau.

Afin de maximiser les ressources à notre disposition, les usines de recyclage des eaux usées du futur devront également valoriser les déchets produits par les procédés de traitement des eaux usées, en transformant par exemple le phosphore et l’azote en nutriments utiles à l’agriculture, ou encore en produisant de l’énergie par méthanisation avec comme intrants les déchets collectés lors du traitement.

Cet article a été écrit par Julie Mendret, Maître de conférences, HDR, Université de Montpellier. Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’original ici.