Dessaler la mer grâce à la DISTILLATION

obiyann

Bonjour les padawans de la physique. Aujourd'hui on voit comment on peut créer de l'eau douce avec de l'eau de mer. Ce coup ci pas d'osmose mais un principe bien connu : la DISTILLATION N'hésitez pas à partager cette vidéo, c'est gratuit  Ma chaine twitch: https://www.twitch.tv/obiyann Facebook: https://www.facebook.com/obiyannexplique twitter: https://twitter.com/obiyannexplique instagram: https://www.instagram.com/obiyannexplique/?hl=fr  la chaine "les idées froides: https://www.youtube.com/@Lesideesfroides sources: https://www.youtube.com/watch?v=TZo97aO4xbk&list=WL&index=32&t=244s https://www.youtube.com/watch?v=5nDcxhkq8Js&list=WL&index=30 pour aller plus loin: https://www.youtube.com/watch?v=-duaFqGfI_Q&t=78s https://www.rapport-gratuit.com/le-procede-de-distillation-a-multiples-effets-multi-effet-distillation-med/

Transcript

00:00 Une question me taraude, quand deux alcooliques se croisent et se parlent, que se disent-ils ?

00:04 FUSION !

00:06 GARGH !

00:07 Bonjour les padamans de la physique, Obilian pour vous servir.

00:13 Bienvenue sur la chaîne qui répond à vos questions.

00:15 Et pour ce faire, laissez-les en commentaire et j'y répondrai lors d'une prochaine vidéo.

00:18 Aujourd'hui, comme souvent, on va répondre à DREX 688,

00:21 et on va voir comment on dessale la mer, mais par la distillation.

00:25 Mais avant de commencer l'explication, j'ai un truc à vous proposer.

00:27 Aujourd'hui, c'est le premier jour de vacances, et donc pour juillet et août,

00:30 je pensais faire une vidéo tous les 15 jours.

00:31 Mais bien sûr, au mois de septembre, on reprendrait à une vidéo par semaine.

00:34 Qu'en pensez-vous ? On va parler un peu de la planète bleue.

00:37 Mais je pense que vous savez certainement pourquoi elle se surnomme comme ça.

00:40 Tout simplement parce qu'il y a beaucoup d'eau dessus.

00:42 Bah ouais, logique !

00:44 Imaginez, il y en a 1380 millions de kilomètres cubes.

00:48 Des kilomètres cubes ! C'est énorme !

00:50 Comme ma bite !

00:51 Le problème, c'est que 97,2% de ce volume, c'est de l'eau de mer.

00:55 Alors que l'eau douce directement disponible,

00:56 des lacs, des fleuves, des eaux souterraines, etc.

00:59 ne représentent que 0,07% de toute cette eau.

01:02 Il faut donc pouvoir créer de l'eau douce à partir de l'eau de mer.

01:05 Et du coup, il y a quelques semaines, on avait déjà vu ça.

01:07 Je ne sais pas si vous vous rappelez, j'avais fait une vidéo sur l'osmose inverse.

01:10 L'osmose inverse qui nous permettait de créer de l'eau douce directement à partir de l'eau de mer.

01:13 Mais bien avant ce procédé, il y en avait un qu'on utilisait depuis des siècles.

01:17 C'est ce qu'on appelle la distillation.

01:18 Mais la distillation, comment ça marche ?

01:20 Bonne question !

01:21 Bon déjà, on va commencer par définir ce que c'est.

01:23 La distillation est un procédé de séparation d'un mélange de plusieurs substances,

01:27 mais qui ont des températures d'ébullition différentes.

01:29 Mais il existe deux types de distillation.

01:32 Le premier type, c'est la distillation simple.

01:34 Et vous allez voir, ce n'est pas très compliqué.

01:36 En fait, ce qu'on va faire, c'est qu'on va prendre un récipient.

01:37 On va appeler ça un bouilleur.

01:39 À l'intérieur de ce bouilleur, on va mettre notre mélange de substances.

01:42 On va porter le tout à ébullition.

01:44 Les vapeurs du composé le plus volatile vont de fait s'élever plus facilement.

01:47 Il suffit juste de rajouter en haut du bouilleur ce qu'on va appeler un condenseur.

01:51 En fait, c'est une capacité où on va faire passer de l'eau froide,

01:53 qui va permettre de condenser la vapeur.

01:55 Et enfin, il suffit de récupérer le liquide en sortie de ce condenseur.

01:58 Le liquide qu'on va récupérer, c'est ce qu'on va appeler le distillat.

02:00 Lorsque la température dans le bouilleur va commencer à monter,

02:03 ça veut dire qu'on a évaporé la majorité de la substance la plus volatile,

02:06 et on aura donc bien séparé les deux substances de notre mélange.

02:09 Cette technique marche bien quand on a un mélange de deux liquides mis cibles.

02:11 Mais dans le cas de l'eau de mer, on a donc un mélange de chlorure de sodium et d'eau.

02:15 Il faudra donc utiliser la deuxième technique dont je parlais tout à l'heure.

02:17 Cette technique, on l'appelle la distillation fractionnée.

02:20 On l'appelle aussi rectification.

02:22 En gros, c'est le même système que tout à l'heure,

02:25 sauf qu'on va y ajouter une colonne de séparation.

02:27 Et donc, grâce à cette colonne,

02:28 on va donc avoir une meilleure séparation des constituants de notre mélange.

02:31 En fait, lorsque notre vapeur va monter dans la colonne,

02:34 tout simplement, elle va s'éloigner de la source chaude.

02:37 Elle va donc refroidir.

02:39 Et à l'intérieur de notre colonne, il y a des chicanes, des sortes de points.

02:42 À l'école, vous avez peut-être déjà fait de la distillation,

02:44 et certainement utilisé ce qu'on appelle une colonne de vigreux.

02:46 Eh bien, c'est exactement de ça dont je parle.

02:48 La vapeur qui monte a tendance à se reliquéfier

02:50 à chaque fois qu'elle est en contact avec une chicane.

02:52 Ce qui fait qu'à chaque étage,

02:54 il y a une succession de vaporisation et de liquéfaction.

02:56 Cette liquéfaction va permettre d'emmener le sel vers le bas

02:59 et de laisser la vapeur remonter.

03:00 Ce qui fait qu'en haut de la colonne,

03:02 on se retrouve avec une vapeur où il n'y a quasiment plus de sel.

03:04 On vient donc de créer de l'eau distillée.

03:06 Mais avec ce système-là,

03:07 vous vous doutez bien qu'on ne va pas pouvoir faire des litres et des litres d'eau.

03:09 Il faut un procédé un peu plus industriel

03:12 pour pouvoir créer de l'eau pour tout le monde.

03:14 On va voir plus particulièrement le procédé de distillation à multiples effets

03:17 de son petit acronyme anglais MED

03:19 qui veut dire, attention l'anglais,

03:21 Multi Effect Distillation.

03:23 Bien sûr, ce n'est pas le seul procédé utilisé en industrie.

03:29 Mais c'est celui que j'ai le plus pratiqué

03:31 et donc ça va être plus facile pour vous expliquer.

03:32 Mais avant d'attaquer le procédé en lui-même,

03:34 on va revoir ce que j'ai pu vous expliquer dans des vidéos précédentes.

03:36 À pression atmosphérique, un changement d'état,

03:39 par exemple de liquide à gazeux,

03:41 va se passer à température constante.

03:43 À 1 bar, par exemple, la température d'ébullition de l'eau est de 100°C.

03:46 Mais je viens de préciser à 1 bar à pression atmosphérique.

03:50 Si je varie la pression, la température d'ébullition ne va pas être la même.

03:54 Par exemple, si je divise la pression par deux, donc à 0,5 bar,

03:57 la température d'ébullition de l'eau est de 85°C.

04:00 Et à l'inverse, si je remonte la pression à 2 bar,

04:02 la température d'ébullition de l'eau passe à 120°C.

04:05 Vous allez voir que pour l'explication du MED...

04:07 Par contre, moi j'adore ton joli petit cul.

04:10 Ouais, elle est technique celle-là.

04:11 Ça a son importance.

04:12 Le principe de base que nous allons voir,

04:14 c'est l'ébullition sous pression réduite.

04:16 En fait, il suffit de préchauffer de l'eau de mer à environ 80°C.

04:19 Et cette eau de mer, on va lui faire échanger de la chaleur

04:22 avec une source encore plus chaude.

04:23 Dans les systèmes que j'ai moi-même pratiqué,

04:25 la source chaude, c'était de la vapeur.

04:28 Mais ça peut très bien être un système avec de l'eau très chaude.

04:30 Cette source de chaleur va donc être transportée dans des tuyaux.

04:32 On va créer un échangeur.

04:34 On vient donc asperger de l'eau de mer sur les tuyaux chauds

04:37 pour créer de la vapeur.

04:38 Mais dans le principe du MED, il va y avoir plusieurs compartiments.

04:41 Ces compartiments, on les appelle des effets.

04:44 Vous vous rappelez du nom du procédé ?

04:45 Distillation à multiples effets.

04:47 À multiples compartiments, si vous préférez.

04:49 En toute logique, on va commencer par le premier effet.

04:51 La source de chaleur va donc fournir ses calories

04:54 à l'eau de mer qu'on va asperger.

04:56 L'eau de mer va donc rentrer en ébullition.

04:58 C'est pas en l'eau de la saumure.

05:00 La saumure, c'est de l'eau fortement chargée en sel.

05:02 La vapeur va donc monter en haut de l'effet.

05:04 Une fois qu'elle est en haut de l'effet,

05:05 elle va elle-même être transportée dans des tuyaux dans le deuxième effet.

05:10 Et va devenir la source chaude du deuxième effet.

05:13 Seulement, vous vous doutez bien que la vapeur créée

05:14 est moins chaude que la source de chaleur initiale.

05:17 Donc dans le deuxième effet,

05:18 quand je vais asperger d'eau de mer les tuyaux où il y a cette vapeur qui circule,

05:21 si je reste à la même pression que dans le premier effet,

05:24 l'eau de mer ne va pas rentrer en ébullition.

05:25 C'est pour ça qu'il va falloir diminuer la pression au sein du deuxième effet.

05:30 On va le mettre en dépression.

05:32 De telle façon à baisser la température d'ébullition de l'eau de mer.

05:36 Ce qui fait que la source de chaleur va être suffisante

05:39 pour le mettre en ébullition.

05:40 Pour créer donc de la vapeur d'eau

05:42 qui va servir pour le troisième effet

05:45 où on va être encore plus en dépression.

05:47 Et après, le nombre d'effets, ça dépend des procédés.

05:49 Ça peut être 3, 4, 5, 6.

05:50 Mais ça sera donc en cascade tout le temps.

05:52 La vapeur qu'on vient de créer, c'est comme la distillation de tout à l'heure.

05:55 C'est de l'eau distillée.

05:56 Mais vu que cette vapeur va fournir ses calories à l'eau de mer

05:59 pour la faire rentrer en ébullition,

06:02 elle, elle va condenser.

06:04 Donc il suffit juste, en sortie de l'effet,

06:07 de récupérer le condensat.

06:09 De récupérer cette eau distillée.

06:11 On vient donc enfin de passer de l'eau de mer à de l'eau distillée.

06:15 Il ne reste plus qu'à la reminéraliser un petit peu.

06:17 Et on se retrouve avec de l'eau douce.

06:19 Mais comme je l'ai dit tout à l'heure,

06:20 en bas des effets, on va collecter ce qu'on appelle la saumure.

06:23 De l'eau très très salée.

06:25 Celle-là, il va falloir l'évacuer.

06:27 Le gros inconvénient de ce procédé,

06:29 c'est la saumure qui, elle, est fortement concentrée en sel.

06:32 Et donc ça va créer un peu des croûtes de sel

06:34 qui peuvent donc empêcher les échanges de chaleur.

06:36 Mais là-dessus, on ne va pas trop rentrer dans le détail.

06:38 Il y a des traitements qui sont faibles, peu importe.

06:40 Voilà un peu le fonctionnement de base du principe des MED.

06:42 Mais comme je l'ai dit tout à l'heure, il y a d'autres procédés.

06:45 Par exemple, on a le procédé MSF.

06:47 Bon, je ne vais pas rentrer dans le détail,

06:48 mais en gros, la source de chaleur va avoir une température très élevée.

06:51 Ce qui fait que quand on va envoyer l'eau de mer dessus,

06:53 elle va se vaporiser instantanément.

06:55 C'est pour ça qu'on dit distillation flash.

06:56 Mais bon, comme d'habitude, en description.

06:58 Et afin d'aller plus loin,

06:59 je vous mettrai le principe de fonctionnement du MSF.

07:01 Allez, c'est reparti.

07:03 Et voilà, c'est tout pour moi.

07:05 N'hésitez pas à mettre en commentaire les questions auxquelles vous voulez que je réponde dans une prochaine vidéo.

07:08 Et si la vidéo vous a plu, n'hésitez pas à mettre votre meilleur like,

07:11 l'abonnement et la cloche pour ne rater aucune des prochaines vidéos.

07:14 C'était Obi-Wan qui vous dit que la science soit avec vous.

07:17 *Musique*

07:35 *Bruits de dégustation*

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