Comparaison des techniques de purification de l'eau par lumière UV, ultrafiltration et hydrogel
par Dr. Jonathan Doyle - Updated March 25, 2024
Les personnes qui s'intéressent aux technologies de filtration de l'eau comme la stérilisation UV, l'ultrafiltration et l'osmose inverse sont constamment à la recherche d'informations complémentaires. Les technologies de filtration de l'eau mentionnées précédemment sont les plus efficaces et les plus avancées pour les particuliers. Cependant, laquelle est la meilleure ?
Nous introduisons également l'hydrogel de haute technologie comme une autre technologie de purification de l'eau hautement efficace en plus des trois méthodes de filtration de l'eau.
Cet article fait la distinction entre les systèmes de purification de l’eau, notamment l’osmose inverse, les ultraviolets, l’ultrafiltration et l’hydrogel.
désinfectant à lumière UV
L'eau que vous buvez peut contenir des germes nocifs pour la santé. Il existe différentes techniques de traitement de l'eau pour éliminer les micro-organismes. La désinfection de l'eau par ultraviolets permet de détruire presque tous les types de contamination bactérienne. Notre article précédent, « Améliorer la qualité de l'eau potable grâce à la désinfection par ultraviolets », a présenté en détail les caractéristiques et les fonctions de la stérilisation UV.
Principe de fonctionnement de la stérilisation aux ultraviolets
La lumière UV est une forme naturelle de la lumière solaire. Située entre la lumière visible et les rayons X, elle est difficilement identifiable. Le rayonnement UV peut endommager les fonctions cellulaires des micro-organismes et les empêcher de se développer. De plus, elle peut stériliser l'eau et neutraliser les bactéries et virus pathogènes d'origine hydrique.
Il existe deux types de stérilisateurs UV : à mercure et à LED. Bien que tous deux soient efficaces contre les bactéries, leur niveau de sécurité diffère.
Risques des stérilisateurs UV conventionnels au mercure
La plupart des produits de désinfection UVC sont principalement fabriqués à partir de lampes UV au mercure, car elles offrent une meilleure puissance optique et sont moins chères. Le mercure contenu dans les lampes UV classiques est généralement sous forme liquide ou d'amalgame. Les lampes à mercure liquide peuvent être dangereuses, qu'elles soient allumées ou éteintes.
Bien que le mercure se vaporise lors de l'utilisation de la lampe, la vapeur peut se dissoudre dans l'eau traitée . Les accidents et une mauvaise utilisation de la lampe peuvent contaminer l'environnement et mettre en danger les personnes. La longueur d'onde de la lumière UV se disperse entre 100 et 1 000 nm, ce qui augmente la consommation d'énergie.
Un autre inconvénient du stérilisateur UV au mercure est qu'il faut du temps pour obtenir une filtration efficace. Par conséquent, il tarde à filtrer les substances nocives.
Avantages du stérilisateur ultraviolet LED
Le stérilisateur ultraviolet à LED est une technologie nouvellement développée, plus sûre que la lampe à mercure. Ce système de désinfection UV utilise des ampoules LED qui produisent de la lumière. L'efficacité lumineuse est jusqu'à 90 % supérieure à celle des ampoules à incandescence classiques. Le stérilisateur ne contient pas de mercure ; vous n'avez donc pas à vous soucier des fuites de mercure dangereuses.
De plus, le stérilisateur ultraviolet LED possède une longueur d'onde concentrée comprise entre 260 nm et 280 nm. À cette longueur d'onde, le stérilisateur peut tuer les bactéries en deux secondes de contact, avec un taux de stérilisation de 99,9 %.
Les tableaux ci-dessous comparent les stérilisateurs UV à LED et à mercure en tenant compte de différents aspects.
Matériel | Puce LED haut de gamme | Lampe à mercure traditionnelle |
---|---|---|
Temps de travail | Court (10 s à 3 min) | Long (variable) |
Sécurité | Matériel sûr | Mercure nocif |
Mode de fonctionnement | Instantané ; au passage de l'eau | Retardé |
Longueur d'onde | Concentré (260 nm-280 nm) | Dispersé (100-1000 nm) |
Tension de fonctionnement | Basse tension de sécurité 6-8 V (6-8 V) | haute tension (plus de 300 V) |
Purification des hydrogels
L'hydrogel est une technologie récente de traitement de l'eau. Pour en savoir plus sur l'hydrogel, consultez notre dernier article : Révolutionner l'industrie de la purification de l'eau : le rôle de la lumière du soleil et des hydrogels. Ce système génère du peroxyde d'hydrogène qui, combiné aux particules de carbone, inhibe le métabolisme des bactéries et les tue. Récemment, des matériaux hybrides gel-polymère ont été utilisés pour concevoir une méthode de purification de l'eau plus abordable et plus compacte.
L'hydrogel présente d'excellentes propriétés photothermiques et de résistance à l'encrassement biologique. Ces propriétés peuvent être utilisées comme évaporateurs solaires pour une purification constante de l'eau. Sous l'effet de la lumière directe du soleil, l'hydrogel produit de la vapeur d'eau qui peut être collectée dans un condenseur pour l'alimentation en eau douce.
De plus, l'hydrogel possède des propriétés de dessalinisantes, testées et prouvées sur l'eau de la Mer Morte, riche en sel. Enfin, le système de purification à l'hydrogel est conforme aux normes de l'Agence américaine de protection de l'environnement et de l'Organisation mondiale de la santé concernant l'eau potable .
Avantages de l'hydrogel
Le procédé de purification par hydrogel est sûr, propre et ne produit aucun sous-produit dangereux. De plus, l'hydrogel peut atteindre une efficacité de désinfection de l'eau supérieure à 99,999 % en 60 minutes maximum lorsqu'il est utilisé sous forme de comprimés oraux, sans alimentation électrique.
Inconvénients de l'hydrogel
L'hydrogel ne nécessite aucun apport énergétique et ne libère pas de sous-produits nocifs. De plus, il s'agit d'une technique abordable qui pourrait révolutionner le secteur de la purification de l'eau dans un avenir proche. Si l'hydrogel présente de nombreux avantages, il présente également des inconvénients, comme sa rapidité.
Il faut environ une heure à l'hydrogel pour purifier un litre d'eau de rivière ; il est donc préférable de purifier votre eau à l'avance. Si vous devez utiliser de l'eau pure régulièrement, l'hydrogel n'est pas la technique de filtration la plus adaptée.
Ultrafiltration
L'ultrafiltration est une méthode de filtration membranaire qui protège l'eau potable des bactéries, virus et autres contaminants. Lors de son utilisation, le système d'ultrafiltration force l'eau à traverser sa membrane de 0,01 micron. Les particules qui ne peuvent la traverser restent collées à l'extérieur de la membrane, tandis que l'eau douce et les minéraux dissous la traversent. Cet article de blog décrit les caractéristiques et le principe de fonctionnement de l'ultrafiltration : Qu'est-ce qu'une membrane d'ultrafiltration et comment fonctionne-t-elle ?
Avantages de l'ultrafiltration
Similaire à la filtration UV et à l'hydrogel, l'ultrafiltration élimine efficacement les bactéries et les virus. De plus, ce système ne nécessite aucune électricité pour fonctionner. Il utilise la pression naturelle pour filtrer l'eau. Grâce à ce système de purification d'eau sans consommation d'énergie, vous n'avez plus à vous soucier des coupures de courant ni des factures d'électricité.
Inconvénient de l'ultrafiltration
L'ultrafiltration ne permet pas de séparer les sels dissous ni les espèces de faible poids moléculaire. Elle n'est donc pas adaptée au dessalement de l'eau.
En résumé,
De nombreux purificateurs d'eau sur le marché adoptent la stérilisation UV et l'ultrafiltration, car il s'agit de technologies de filtration éprouvées. Bien qu'il s'agisse d'une technologie récente, l'hydrogel nécessite encore de nombreux tests pour prouver et vérifier son efficacité et son application.
En ce qui concerne les performances de filtration, les stérilisateurs UV éliminent 99,9 % des contaminants, ce qui les rend légèrement supérieurs à l'ultrafiltration. De plus, leur coût est supérieur à celui de l'ultrafiltration. À ce jour, les performances et le prix réels de l'hydrogel restent inconnus.
Se fier à une seule méthode de purification de l'eau n'est pas idéal, car chaque technologie présente ses avantages et ses inconvénients. Il est donc préférable d'utiliser une méthode de purification en plusieurs étapes, utilisant plusieurs techniques de filtration.