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Avec l’appui de l’AIEA, la Chine inaugure la plus grande installation au monde de traitement des eaux usées par la technologie des faisceaux d’électrons

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Capable de traiter 30 millions de litres d’eau résiduaire industrielle par jour, la plus grande installation au monde de traitement des eaux usées par la technologie des faisceaux d’électrons a été inaugurée en Chine en juin 2020. Basé sur une technologie transférée par l’AIEA depuis 2010, ce procédé de traitement permettra d’économiser 4,5 milliards de litres d’eau potable par an, ce qui correspond aux besoins annuels de 100 000 personnes.

Dans cette installation implantée en Chine méridionale, dans les locaux de la Guanhua Knitting Factory, le plus grand importateur de fil peigné au monde, la technologie de faisceaux d’électrons sert à traiter les eaux polluées par des résidus de teinture industrielle dont les molécules ne peuvent pas être décomposées au moyen de bactéries ou de produits chimiques. Elle rend possible la décomposition des grosses molécules complexes que contient cette eau, ce qui permet de la réutiliser une fois traitée.

En Chine, plus grand producteur de textile au monde, l’industrie textile utilisait jusqu’ici des produits chimiques pour traiter ses eaux usées. Sous l’effet du renforcement des politiques en matière de protection de l’environnement, elle fait aujourd’hui appel à la technologie de faisceaux d’électrons, qui lui permet d’appliquer une méthode de traitement des eaux usées très efficace et respectueuse de l’environnement.

« Habituellement, on traitait ces eaux usées à l’aide de procédés chimiques qui produisaient des déchets secondaires », explique Bum Soo Han, radiochimiste à l’AIEA. « Le traitement par faisceaux d’électrons est une méthode à la fois écologique et économique, car il est plus rapide et permet d’économiser le coût des produits chimiques, sans compter qu’il n’engendre pas de déchets secondaires. »

Tout a commencé en 2012 avec un projet de coopération technique de l’AIEA dans le cadre duquel des scientifiques chinois ont mis au point un programme de traitement des eaux usées au moyen de faisceaux d’électrons. L’appui de l’AIEA a permis à des boursiers d’étudier des installations en service à l’étranger, ainsi que d’organiser un cours national et des visites d’experts qui ont eu un rôle consultatif lors de l’élaboration du projet.

« J’ai pu aller étudier en Hongrie en 2013 grâce au programme de bourse de l’AIEA » raconte Shijun He, aujourd’hui Professeur à l’Institut de technologie de l’énergie nucléaire et des énergies nouvelles (INET) de l’Université de Tsinghua. « La possibilité de travailler dans un laboratoire international et de participer à des cours a eu des répercussions directes sur les travaux que nous menons aujourd’hui. »

En 2017, une installation expérimentale, à même de traiter 1,5 million de litres d’eaux rejetées quotidiennement par une usine textile locale, a été construite à Jinhua, ville située à 300 kilomètres au sud-est de Shanghai. Deux ans après le lancement de ce projet de démonstration, la construction de l’installation commerciale de traitement des eaux usées a débuté à l’usine Guanhua Knitting Factory. Construite par la Société de développement de la technologie nucléaire (SDTN), filiale de la Corporation générale chinoise de l’électronucléaire, la nouvelle installation traite plus de 30 millions de litres d’eau usée par jour grâce à ses sept accélérateurs d’électrons. « Plus de 70 % des eaux traitées au moyen de ce procédé sont réutilisables par l’usine, contre 50 % auparavant. Nous n’avons plus à extraire autant d’eau qu’avant directement de la rivière pour les besoins de l’usine, ce qui permet d’économiser 4,5 milliards de litres d’eau chaque année », explique Dongming Hu, directeur général de CGNNT.

La réussite de ce projet a été largement partagée avec d’autres industries du pays, l’objectif étant de mettre à profit cette technologie pour traiter les quantités croissantes d’eaux usées qui sont produites du fait de la croissance démographique et du développement industriel et agricole. « D’importantes quantités d’eaux usées sont rejetées en Chine et il est difficile de les traiter au moyen des technologies classiques. Mais grâce aux faisceaux d’électrons, nous pouvons largement améliorer le taux de recyclage de ces eaux », ajoute M. He. D’autres projets de démonstration sont en cours dans les provinces du Xinjiang, du Hubei et du Guangxi. « Nous nous employons à mettre en pratique la technologie de faisceaux d’électrons dans divers secteurs industriels en Chine », se félicite M. He.

Principe de fonctionnement

L’industrie textile consomme des quantités considérables d’eau et de produits chimiques tels que teintures, amidons, acides, sels et détergents, lesquels sont rejetés pendant le processus de production. « La technologie d’irradiation par faisceaux d’électrons permet de décomposer les importants volumes de contaminants présents dans les eaux usées et d’éliminer ces polluants complexes », explique M. Han. Selon ce procédé, un accélérateur d’électrons émet un faisceau d’électrons qui ionise les molécules d’eau, ce qui génère des radicaux actifs. Ceux‑ci entrent en réaction avec les contaminants organiques toxiques présents dans les eaux usées, qui se dégradent alors et prennent une forme chimique plus simple et plus facile à traiter à l’aide de méthodes classiques.

« Ce projet illustre parfaitement comment un appui minime fourni par l’AIEA en guise d’amorce dans le cadre de son programme de coopération technique et de ses projets de recherche coordonnée peut contribuer à favoriser l’émergence d’une industrie durable dans un pays » se félicite Gashaw Wolde, qui gère les projets de coopération technique de l’AIEA en Chine. « On assiste au développement de procédés industriels plus propres et efficaces, qui ont clairement des effets socio-économiques à l’échelle du pays. »

Sept accélérateurs d’électrons traitent les eaux résiduaires des procédés d’impression et de teinture à l’usine Guanhua Knitting Factory. (Photo : Institut de technologie de l’énergie nucléaire et des énergies nouvelles, Université de Tsinghua)

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