Pour économiser l'eau :
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/oficinas.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/hospitales.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/centros_deportivos.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/hoteles.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/restaurantes_bares_cafeterias.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/superficies_comerciales.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/centros_educativos.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/industria.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/hogar.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/zon_verdes.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/autolavado.asp
http://www.agua-dulce.org/htm/consejosdeahorro/peluquerias.asp
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Voir aussi :
Projet pour économiser l’eau potable dans les laboratoires de recherche et les salles de travaux pratiques
Présenté par Mustapha LAMIRI
Ex-Professeur à l’Université Mohammed V- Agdal
Faculté des Sciences -Département de Chimie
B.P. 1014 , Rabat – Maroc
Site Web : www.fsr.ac.ma
E-mail : lamiri_mustapha@yahoo.fr
Tél./fax : (+212) 37 775440
et
Membre dans l’Association de Coopération pour
la Recherche et la Préservation des Eaux (ACRPE)
B.P. 7743, Rabat Dar Al Hadit, Rabat.
Tél : +212 66 98 84 51 / Fax : +212 37 86 20 79.
Site Web : www.acrpe.multimania.com
E-mail : acrpe99@yahoo.fr
Projet pour économiser l’eau potable dans les laboratoires de recherche et les salles de travaux pratiques
Introduction
Élément de la vie quotidienne, l’eau est si familière que l’on en oublie souvent l’importance et l’originalité. Elle doit, à ses caractères physico-chimiques très particuliers, son rôle de premier plan à la surface du globe, vis-à-vis non seulement de la biosphère, mais également de la lithosphère qu’elle modèle sans cesse. Sans l’eau, la Terre ne serait qu’un astre mort, semblable à ce que la Lune est demeurée depuis sa formation.
L’approvisionnement en eau d’un individu ou d’une collectivité implique au préalable la découverte d’un gîte (ressource), la mobilisation de l’eau (captage), son transport (adduction), sa distribution (réseau public, plomberie domestique), enfin sa consommation au sens large du terme. Entre la mobilisation et la consommation se place un stade de traitement si, comme c’est le cas le plus fréquent, la qualité naturelle de l’eau s’oppose à son utilisation à l’état brut.
Dans la seconde moitié du Xxème siècle, on a pris conscience progressivement de la nécessité d’une utilisation rationnelle de l’eau, souvent confortée par des situations dramatiques de pénurie. Dans la plupart des pays, une législation et une réglementation ont été mises en place visant la gestion et la protection des ressources.
Présentation du projet
Vue l’utilisation de l’eau d’une manière substantielle dans le domaine scientifique et grâce aux encouragements de Monsieur Wail BENJELLOUN, Doyen de la Faculté des Sciences de Rabat dans le domaine de l’environnement, j’ai réalisé en collaboration avec le Monsieur Redouane ACHOUR et Messieurs Zouhair QAFAS et Ahmed MOUSSAÏF respectivement Professeur et chercheurs à la Faculté des Sciences de Rabat et membres de l’Association de Coopération pour la Recherche et la Préservation des Eaux, un projet pilote menant à la réduction de la consommation en eau potable dans les laboratoires de recherche et les salles de travaux pratiques dans les différents départements et en particulier le département de chimie.
Une simple visite aux salles de travaux pratiques et aux laboratoires de recherche montre que la grande consommation d’eau potable est surtout due :
1) Aux systèmes utilisés pour créer le vide dans le cas de la filtration sous pression réduite et l’évaporation des solvants en utilisant la trompe à eau.
2) Aux systèmes de refroidissement à l’eau (réfrigérant à boules) dans le cas du chauffage à reflux et la distillation des solvants par une réfrigération (rota vapeur).
L’étude que j’ai menée, consiste à remplacer les systèmes cités précédemment par :
1) Des pompes électriques dans le chauffage à reflux, la distillation des solvants par une réfrigération et l’évaporation des solvants sous vide.
2) Des pompes manuelles ou électriques pour la filtration sous pression réduite.
En pratique, l’étude concernant ce projet a été appliquée sur trois montages :
1) Montage du chauffage à reflux
Sachant que l’utilisation d’un réfrigérant à boules est obligatoire pour travailler en gardant le volume du mélange réactionnel constant pendant la durée de la réaction, j’ai substitué l’eau du robinet par un réservoir d’eau dans lequel est plongée une pompe qui m’a permis d’avoir une bonne réfrigération par un circuit fermé.
Une étude préliminaire dans les travaux pratiques des filière SVI-STU et SMC-SMP montre qu’en utilisant le robinet, il y avait une perte considérable en eau potable, environ 60 litres/ heure pour un chauffage à reflux dans la réaction d’estérification (Voir photo 1). Par contre, en utilisant une pompe électrique d’une puissance de 6 watt et un réservoir d’eau (6 litres) qu’on utilise toute l’année, j’ai obtenu par un circuit fermé une bonne réfrigération où la consommation en électricité est pratiquement négligeable (Voir photo 2).
Photo 1 : Montage du chauffage à reflux classique
Photo 2 :Montage du chauffage à reflux en utilisant la pompe
2) Montage de la filtration d’un mélange liquide-solide sous pression réduite ou sous vide
Dans ce cas, j’ai constaté que la trompe à eau consomme beaucoup d’eau potable car les filtrations sous vide nécessitent un grand débit d’eau pour obtenir un produit sec. La substitution de la trompe à eau par une pompe (qui aspire l’air) manuelle ou électrique a donné avec succès le résultat escompté, c’est à dire l’obtention sans perte d’eau d’un produit sec par filtration sous vide d’un mélange liquide-solide.
En effet, j’ai abordé cette étude dans la préparation d’une oxime (Manipulation de la filière SVI-STU) qui montre que pour une filtration qui dure presque 10 minutes (pour avoir le produit sec) par la trompe à eau, il y a une consommation d’environ 25 litres d’eau potable (Voir photo 3). Par contre, en utilisant la pompe manuelle ou électrique, il n’ y a plus de perte d’eau (Voir photos 4 et 5).
Il faut noter qu’il y a plusieurs types de pompes manuelles et électriques, quant au choix d’utiliser l’une ou l’autre dépendra de leur efficacité pour avoir un bon vide.
Pour la filtration des cristaux fins, il sera préférable d’utiliser les pompes électriques car elles créent un très bon vide en le comparant avec les pompes manuelles.
Photo 3 : Filtration sous vide avec une trompe à eau
Photo 4 : Filtration avec la pompe manuelle
Photo 5 : Filtration avec pompe électrique
3) Montage de l’évaporation des solvants
Dans ce montage, il y a combinaison des deux systèmes décrits précédemment, un réfrigérant pour condenser la vapeur du solvant qui passe dans un ballon de récupération et une trompe à eau pour avoir le vide (Voir photo 6). Pour économiser l’eau, j’ai utilisé dans le
même montage, une pompe pour la réfrigération par un circuit fermé et une autre pour créer le vide et faciliter l’évaporation du solvant (Voir photo 7).
Photo 6 : Montage classique pour évaporer un solvant
Photo 7a : Montage en utilisant les pompes
* pompe manuelle pour créer le vide
* pompe électrique pour la réfrigération
Photo 7b : Montage en utilisant les pompes
* les deux pompes sont électriques
Economie d’eau
Pour montrer en chiffres l’importance des gains en eau si l’on utilise les nouvelles méthodes, j’ai choisi à titre d’exemple, les travaux pratiques de chimie organique qui sont indispensables pour tous les étudiants des filières SVI-STU et SMC-SMP, et cela a travers tout le Maroc (13 Universités).
Manipulations :
A part la stéréochimie où l’on ne consomme pas d’eau, il y a dans la partie de travaux pratiques de chimie organique, les trois manipulations suivantes :
1) Préparation d’un ester
2) Préparation d’une oxime.
3) Préparation d’un médicament.
Comme je l’ai cité au début de ce projet, il y a consommation de 60 litres d’eau par heure dans la préparation de l’ester, or on utilise le chauffage à reflux pendant une heure et demi pour quatre binômes pendant chaque séance de TP (Voir tableau 1).
L’étude que j’ai envisagée montre qu’il y a consommation de 90 litres pour chaque binôme, donc pour les quatre, l’eau nécessaire à l’obtention de l’ester est de 90 x 4 = 360 litres pour chaque séance de TP. Par semaine et pour 24 groupes de TP, la consommation est de 24 x 360 litres = 8640 litres.
Par semestre, on aura pour la seule manipulation de l’estérification : 8640 litres x 6 semaines = 51840 litres d’eau.
Tableau 1 : Système de refroidissement
Manipulation Duré de la manipulation Litres/ manipulation Litres/séance Litres/ semaine Litres/semestre
Préparation d’un estér 1h 30 min 90 360 8640 51840
Le total d’eau consommée par semestre 51840
La même étude a été faite pour les filtrations sous vide (Voir tableau 2)
Il faut signaler que dans le cas de la préparation d’un médicament qu’il y a deux filtrations sous vide, avant et après purification du produit.
Tableau 2 : Système de filtration sous vide
Manipulation Duré de filtration Litres/ filtration Litres/séance Litres/ semaine Litres/semestre
Préparation d’une oxime 15 min 25 100 2400 14400
Préparation d’un médicament 30 min
(2 filtrations) 50 200 4800 28800
Le total d’eau consommée par semestre 43200
Tableau 3 : La perte totale d’eau pour la SVI-SMC
Manipulation Perte d’eau Total (en litres)
Refroidissement 51840 95040
Filtration 43200
Il est très intéressant de noter que dans les laboratoires de recherche, les pertes d’eau sont plus élevées que dans les salle de travaux pratiques, car d’une part les chercheurs travaillent presque toute l’année (Exemple : le refroidissement d’une réaction dans le Laboratoire de Chimie Organique Hétérocyclique nécessite 24480 litres/mois), et d’autre part il y a perte d’eau par d’autres montages que ceux cités précédemment, par exemple ceux utilisés pour la distillation des solvants et pour l’entraînement à la vapeur.
Conclusion
Pour conclure, il faut signaler qu’en parallèle avec l’utilisation des pompes dans les salles de travaux pratiques et dans les laboratoires de recherche, une campagne de sensibilisation va être amorcée par l’Association de Coopération pour la Recherche et la préservation des Eaux et la Faculté des Sciences de Rabat auprès des étudiants des différents départements et en particulier le département de chimie pour les conscientiser à une utilisation responsable de l'eau car la réduction de sa consommation fait partie des préoccupations environnementales de l’autorité gouvernementale et des plans de développement durable en considérant que l’environnement et la sécurité en milieu de travail et d'études sont au service des établissements universitaires.
Signé : Mustapha LAMIRI
Déclaration Skhirat (Fr)
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