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Osmose inverse

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Un osmoseur est composé de plusieurs étapes de filtration dont la principale est une membrane semi perméable qui permet le procédé d'osmose inverse.

Osmose

L'osmose

 

Pour comprendre l'osmose inverse, nous allons d'abord regarder le principe de l'osmose. L'illustration Fig. 1A montre un récipient séparé au milieu par une membrane semi-perméable. A gauche de la membrane se trouve de l'eau pure, à droite de l'eau chargée (ex.: sel, calcaire, ...). La pression osmotique observée est supérieure du côté de l'eau pure, l'eau pure va donc traverser la membrane pour diluer l'eau chargée jusqu'à ce que les pressions osmotiques de chaque côté soient équilibrées.

 

 

 

Osmose inverse

L'osmose inverse

 

Pour obtenir l'osmose inverse, une pression hydraulique est appliquée sur l'eau chargée à droite (ex.: par une pompe) de façon à obtenir une pression supérieure à la pression osmotique de l'eau pure à gauche. Du coup l'eau traverse dans l'autre sens mais la membrane retient les particules dissoutes dans l'eau chargée, en effet elle est prévue spécifiquement pour ne laisser passer que les molécules de H2O.

 

Les membranes

 

A leur début, les membranes utilisées dans les osmoseurs domestiques étaient fabriquées en acétate de cellulose et présentaient un inconvénient majeur sous forme d'un vieillissement prématuré. Les osmoseurs domestiques d'aujourd'hui sont généralement équipés de membranes à matériaux composites (TFC = Thin Film Composite) qui résistent mieux dans le temps et permettent dans certains cas des durées de vie de l'ordre de 5 ans, 2 à 3 ans étant plus dans la moyenne. Parallèlement à leur matériau, les autres changements majeurs de ces dernières années ont été l'augmentation des capacités de membrane allant jusqu'à 150 GPD (près de 600 litres par jour), et la baisse sensible des prix qui rendent cette technologie de plus en plus accessible. Les grands fabricants de membranes TFC sont généralement aussi des références dans le milieu médical et particulièrement dans le domaine des membranes pour la dialyse. 

 

Les préfiltres

 

Une série de trois pré-filtres en amont de la membrane conditionnent l'eau pour rendre le travail de la membrane plus facile mais aussi pour prolonger sa durée de vie. En effet, l'eau du réseau d'eau potable est enrichie en chlore pour limiter la prolifération bactérienne. Pour la membrane, ce chlore est extrêmement nocif, il la rend friable et réduit fortement sa durée de vie. Après le premier niveau de filtration qui retient les grosses particules supérieures à 5 microns se trouvent successivement 2 filtres à charbon actif, le premier étant sous forme d'un bloc, le deuxième sous forme d'un granulé. Ces charbons retiennent le chlore, mais aussi d'autres impuretés (pesticides, nitrate), du moins partiellement. L'eau arrive donc sans chlore et peu chargée au niveau de la membrane qui s'occupe du reste.

Les filtres à charbon ont une capacité d'absoption du chlore limitée, et une fois cette limite atteinte ils rejettent même les impuretés et le chlore absorbés auparavant, entrainant de rapides dommages pour la membrane. Aussi il convient de changer ces filtres tous les 6 à 12 mois suivant l'intensité d'utilisation de l'osmoseur, mais surtout avant qu'ils ne saturent. L'eau osmosée est stockée dans un réservoir permettant une bonne autonomie, et traverse encore une fois un filtre à charbon à granulométrie plus fine avant sa distribution par le robinet. Cette cartouche post-carbon est une garantie supplémentaire d'une parfaite qualité de l'eau osmosée, elle se change tous les 12 mois.

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