Comment fonctionne l’osmose inverse ?

Le principe au cœur des filtres osmoseurs est un mécanisme physique appelé osmose inverse. Originellement mis au point par la NASA pour assurer la potabilité de l’eau de boisson des cosmonautes, il est aujourd’hui utilisé par les systèmes de filtration d’eau du robinet à usage domestique.

Qu’est-ce que l’osmose classique ?

L’osmose est un processus naturel qui permet les échanges chimiques chez les organismes vivants, notamment au niveau cellulaire. Prenons deux liquides qui contiennent une concentration différente d’un élément. Si on les met en contact uniquement séparés par une membrane semi-poreuse, ils tendent à s’équilibrer. Ainsi, si on a d’un coté une eau avec une forte concentration en calcaire par exemple, et de l’autre une eau avec une concentration faible, la réaction d’osmose va répartir le calcaire de manière égale entre les deux.

Comment inverser l’osmose ?

Pour inverser le processus, il suffit de mettre un des deux liquides sous pression à l’aide d’une pompe hydrostatique. La pression va pousser uniquement les molécules d’eau à travers la membrane semi-poreuse, sans que les éléments dissous puissent passer. Ainsi dans le cas de notre eau riche en calcaire, le compartiment d’eau sous pression va se vider de ses molécules d’eau sans que le calcaire puisse traverse la membrane. C’est de cette manière que l’eau contenue dans l’autre compartiment sera purifiée.

Pourquoi un filtre osmoseur utilise-t-il plus d’eau qu’il n’en purifie ?

En se vidant de ses molécules d’eau, le compartiment d’eau sous pression va voir sa concentration en solvants, comme le calcaire et les métaux lourds, augmenter fortement. Pour des raisons physiques, la réaction ne peut pas continuer jusqu’à ce qu’il soit totalement vidé de son eau. Ainsi, l’osmoseur va rejeter cette eau très concentrée en produits nocifs pour ensuite injecter à nouveau de l’eau non-osmosée et recommencer l’opération.

Pourquoi les osmoseurs ont-ils recours à plusieurs filtres ?

La membrane semi-poreuse est très fine et donc fragile. Elle peut être abimée et bouchée par les éléments solides contenus dans l’eau entrant dans le système. Ainsi, les filtres à osmose inverse utilisent en général plusieurs étapes de pré-filtration avant d’injecter l’eau vers la membrane semi-poreuse. Cela permet d’augmenter grandement la durée de vie de la membrane.

Quelles sont les étapes de filtrage utilisées par un osmoseur ?

Les étapes de filtrage et leur ordre varient selon les modèles et les fabricants, cependant voici les étapes de filtrage les plus communément utilisées.

Premier pré-filtrage : particules et sédiments

Le filtre à sédiment aussi appelé filtre à particules est le premier tamis qui permet de retenir les éléments les plus volumineux. Ainsi, il bloque tous les éléments solides contenus en faible quantité dans l’eau tels que les matières organiques, le sable, les poussières et la rouille.

Deuxième pré-filtrage : charbon actif

Le filtre à charbon utilise un bloc de charbon qui a été traité pour devenir poreux. Il contient une grande quantité de micro-cavités qui « piègent » les éléments à filtrer. Ainsi, il permet de libérer l’eau notamment du chlore et d’une partie des pesticides et ainsi contribue en partie à rendre l’eau plus saine et à améliorer son goût.

Le filtrage par osmose inverse

Étape essentielle du processus, l’osmose inverse est l’étape de filtration la plus fine. Elle libère l’eau des produits que le préfiltrage n’a pu traiter. Ainsi, c’est elle seule qui permet de filtrer les dangereux métaux lourds contenus dans l’eau, qu’ils soient issus de pollutions ou présents naturellement. Ainsi, elle garantit l’élimination à plus de 98 % pour la plupart des osmoseurs des métaux suivants : le mercure, le baryum, le sodium, le chrome, le cadmium, le fluorure, les nitrites, le sélénium pour citer les plus importants. De plus, tous les micro-organismes, bactéries, et algues contenus dans l’eau du robinet sont également retenus par la membrane.

Le post-filtre

Certains modèles de filtre osmoseurs utilisent également une dernière étape de filtration. Ce post-filtre permet d’opérer un affinage de la filtration de l’eau dont la fonction est d’améliorer le goût de l’eau.

Pourquoi l’osmose inverse est-elle intéressante pour la santé

Il existe de nombreuses techniques pour filtrer l’eau et la rendre plus saine. Beaucoup permettent une amélioration de la qualité de l’eau, notamment en éliminant une bonne partie du chlore. Malheureusement, le traitement de certains solvants est particulièrement difficile et n’est pas possible avec tous les systèmes. Ainsi, la plupart des filtres n’éliminent pas les nitrates et les métaux lourds qui sont suspectés d’avoir un impact grave sur la santé humaine. Pour ces polluants, le traitement de l’eau par osmose inverse est une des meilleures solutions disponibles pour les particuliers.

 Pour en savoir plus sur les modèles d’osmoseurs, regardez notre comparatif ici.