Eau et ressources — Spécialité

Traitement des eaux

Potabilisation

Les étapes de traitement de l'eau brute :

1. Dégrillage : retrait des gros débris.
2. Floculation-décantation : ajout d'un floculant (Al₂(SO₄)₃) → les particules s'agglomèrent et sédimentent.
3. Filtration : sur sable pour retenir les particules fines.
4. Désinfection : chloration, ozonation ou UV pour éliminer les micro-organismes.

Contrôle qualité

• pH (entre 6,5 et 9)
• Turbidité
• Concentrations en ions (nitrates < 50 mg/L, etc.)

Épuration des eaux usées

Traitement biologique : les bactéries décomposent la matière organique. Les boues activées sont ensuite séparées par décantation.

Eau et énergie

Pile à combustible

La pile à hydrogène produit de l'électricité par oxydation de H₂ :

• Anode : $\text{H}_2 \to 2\,\text{H}^+ + 2\,e^-$ (oxydation)
• Cathode : $\frac{1}{2}\text{O}_2 + 2\,\text{H}^+ + 2\,e^- \to \text{H}_2\text{O}$ (réduction)
• Bilan : $\text{H}_2 + \frac{1}{2}\text{O}_2 \to \text{H}_2\text{O}$

Le seul sous-produit est l'eau → énergie propre (si H₂ est produit de manière renouvelable).

Électrolyse de l'eau

Réaction inverse de la pile : on fournit de l'énergie électrique pour décomposer l'eau en H₂ et O₂.

$$2\,\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{énergie}} 2\,\text{H}_2 + \text{O}_2$$