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Optimiser la gestion de l’eau et traquer les polluants

gestion de l'eau potable
La qualité de l’eau et la gestion intelligente des réseaux font partie des principales préoccupations des entreprises et des collectivités qui distribuent l’eau jusqu’au robinet. Décryptage.
 
Depuis 1970, les communes se sont vues confier la gestion des services de l’eau. Elles ont le choix d’assumer directement en régie la gestion de leurs services d’eau (prélèvement d’eau dans le milieu naturel, potabilisation et distribution de l’eau) et d’assainissement (collecte, transport et traitement des eaux usées, élimination ou valorisation des boues produites lors des traitements) ou bien de confier ces opérations, tout ou en partie, à des entreprises privées spécialisées. L’intervention d’un opérateur privé peut, pour sa part, prendre des formes variées : des contrats de délégation de service (affermage, concession, régie intéressée) ou des prestations de services.
 
En France, en 2012, 69 % des services publics d’eau potable (représentant 39 % de la population) étaient gérés directement par une collectivité compétente.
 
Quelque 8 900 contrats de délégation de service public (4 700 en eau potable et 4 200 en assainissement) étaient comptabilisés en 2010 concernant, pour l’eau potable, trois cinquième de la population française, (40 % en matière d’assainissement).
 
Cette même année, les entreprises de l’eau ont réalisé un chiffre d’affaires d’environ 5,2 milliards d’euros hors taxes dans le domaine de l’eau et de l’assainissement en France, dont près de 5 milliards d’euros pour la délégation de service et un peu plus de 0,2 milliard d’euros pour les autres prestations aux collectivités locales.
 
Globalement, trois entreprises se partagent le marché : Veolia (n°1 mondial, 34,5 % de la population desservie en eau potable en 2010), Suez Environnement (19,5 % de la population desservie en eau potable en 2010 via La Lyonnaise des Eaux) et la Saur (10,8 % de la population desservie en eau potable en 2010).
 
Selon une étude du BIPE, les entreprises de l’eau ont dépensé 126 millions d’euros dans la recherche et le développement en 2010. Les activités de R&D portées par les entreprises de l’eau « ont permis de réaliser des "sauts technologiques" dans le domaine de la gestion de l’eau et de l’assainissement ainsi que dans celui de la protection des milieux naturels. »
 
La détection de polluants : une priorité
 
Parmi les axes de recherche prioritaires figurent la mise au point de nouvelles techniques d’analyse pour la recherche des micropolluants dans l’eau ainsi que le développement de nouveaux procédés de traitement, axes qui préoccupent également des startup et entreprises innovantes aux technologies novatrices et prometteuses.
 
L’eau distribuée est, en effet, l’un des produits alimentaires les plus contrôlés. Les Agences régionales de santé (ARS) ont effectué plus de 11 millions d’analyses en 2010 sur l’ensemble des services publics d’eau et d’assainissement (régie et gestion déléguée). En plus de ces contrôles, les opérateurs surveillent eux-mêmes la qualité de l’eau tout au long du processus de production et de distribution. Au total, ce sont ainsi 6,6 millions d’analyses qui ont été effectuées en 2010 sur les services exploités par les entreprises de l’eau.
 
Des mesures de polluants sont réalisées en laboratoire par des technologies classiques (Chromatographie, Résonnance Magnétique Nucléaire, spectroscopie de masse) tandis que des approches nouvelles sont explorées, en particulier grâce à des biocapteurs qui présentent l’avantage de pouvoir mesurer in situ. Les technologies optiques-photoniques apportent leur concours. Des capteurs et biocapteurs optiques équipent les instruments afin de mesurer, par exemple, l’émission d’une fluorescence, l’angle d’une réfraction ou une longueur d’onde.
 
A titre d’exemple, la société Prestodiag a développé PlasmIA™ (Plasmonic ImmunoAssay™), une technologie optique sans marqueur pour la détection multiplexe de bactéries (Salmonella, Listeria, Escherichia coli, etc.) dans des échantillons complexes, une innovation qui peut être aisément adaptée pour la détection simultanée de Legionella et de Legionella pneumophila dans les tuyaux d’eau potable.
 
Les NTIC au service d’une gestion de l’eau optimisée
 
Au-delà des enjeux liés à la santé et à l’environnement, le pilotage en temps réel des réseaux grâce aux nouvelles technologies figure désormais au cœur des préoccupations des gestionnaires. Le « smart water » représente un marché mondial estimé à 16,3 milliards de dollars d’ici à 2020, selon le cabinet américain Lux Research, information reprise, en 2012, sur le site internet actu-environnement. Les technologies optiques, dans ce domaine, concernent particulièrement la détection de fuites. L’état des réseaux peut, par exemple, être inspecté par endoscopie, grâce à la fibre optique et une sonde vidéo. Des caméras infrarouges offrent, par ailleurs, la possibilité de visualiser les variations de températures des différents matériaux grâce à la thermographie. Sur des gros ouvrages, la détection et la localisation de fuites peuvent être réalisées par Fibre Optique Distribuée comme le propose la société Cementys.
 
Les opérateurs de réseau de distribution d’eau déploient par ailleurs, depuis quelques années, des compteurs d’eau dits intelligents qui communiquent leurs données par onde radio à des relais GSM. Au coude-à-coude dans le déploiement de ces compteurs en France, avec respectivement 1 million et 1,3 million raccordés, les sociétés Suez Environnement et Veolia se disputent désormais le marché du traitement de la donnée, « prochaine étape de la bataille de la "smart water" », selon le site GreenUnivers.com.
 
La gestion de l’eau est entrée dans l’ère de la data. « Tout l'enjeu, pour nous, c'est de ne pas se faire dépasser dans la partie informatique et données intelligentes au moment où le métier évolue vers une désintermédiation, à l'instar de ce qui s'est passé dans l'hôtellerie ou les voyages avec l'arrivée d'acteurs comme Booking.com ou Expedia », rappelait le président exécutif du groupe Saur, Olivier Brousse, dans la presse en décembre 2013.
 
La photonique, technologie diffusante, apporte des solutions en matière de détection et de traitement de polluants. Les capteurs optiques représentent par ailleurs une brique nécessaire au recueil des données indispensable au développement du smart watering. Ainsi, Opticsvalley, le réseau des hautes technologies en Île-de-France, a décidé d’apporter un éclairage sur les apports de cette technologie, source d’innovations et de solutions nouvelles. Son prochain séminaire aura pour thème « Les enjeux de l’eau dans la ville : les solutions de la Photonique ». Cette journée de conférences et d’échanges se tiendra le 27 novembre 2015 au siège social d’IBM France, à Bois-Colombes.
 
Yaël Landau, Optics Valley - 24 novembre 2015
 
Sources :
- Eaufrance.fr, service public d’information sur l’eau et les milieux aquatiques.
- 5e édition du rapport FP2E (Fédération Professionnelle des Entreprises de l’Eau)/BIPE sur les services publics d’eau et d’assainissement, 2012
- Sites de presse GreenUnivers.com et Les Echos
- Site des sociétés Prestodiag et Cementys
 

La directive cadre sur l'eau : un cadre réglementaire

La directive cadre sur l'eau (DCE) concrétise la politique communautaire de l’eau. Elle fixe des objectifs ambitieux pour la préservation et la restauration de l’état des eaux superficielles (eaux douces et eaux côtières) et pour les eaux souterraines, en définissant un cadre, une méthode de travail et des échéances.
Antérieures, les directives plus spécifiques, comme celles relatives à la potabilité des eaux distribuées, aux eaux de baignade, aux eaux résiduaires urbaines et aux nitrates d’origine agricole restent en vigueur.
La DCE a pour objectif général d’atteindre d’ici à 2015 le bon état des différents milieux aquatiques sur tout le territoire européen, ce qui signifie gérer durablement les ressources en eau, préserver les écosystèmes aquatiques et les eaux souterraines de toute pollution, approvisionner la population en eau potable de bonne qualité, limiter les rejets polluants et associer les usagers.
Concrètement, l'évaluation du bon état des masses d'eau de surface dépend du bon état chimique (défini sur la base de la concentration de 41 substances chimiques dangereuses ou prioritaires) et "bon état" écologique des eaux, le bon état écologique résultant d’un croisement entre l'état physico-chimique et l'état biologique des eaux. Le bon état des eaux souterraines est, pour sa part, évalué à partir du bon état chimique (respect des normes de qualité environnementales pour les polluants d'origine humaine) et quantitatif (équilibre entre prélèvements et capacité de renouvellement).
 

La politique de l’eau 2016 – 2021 : prévenir plutôt que guérir

Le comité national de l’eau, organisme consultatif placé auprès du ministre chargé de l’Environnement, s’est réuni le mardi 7 juillet 2015. Il a rappelé les grands axes d’une nouvelle politique de l’eau pour les années 2016 :
- Renforcer la prévention contre les pollutions (Nitrates, phytosanitaires, micropolluants) plutôt que de devoir réaliser des traitements coûteux qui pèsent sur la facture d’eau
- Lutter contre le gaspillage et promouvoir une gestion économe de la ressource en eau
- Améliorer la gestion des milieux aquatiques, restaurer les continuités écologiques et lutter contre l’artificialisation des sols
- Faire du domaine de l’eau un levier pour l’activité économique et la création d’emplois non délocalisables
- Prendre en compte l’impact du changement climatique ainsi que les priorités qui seront fixées par la COP 21
 
L’Onema, les agences de l’eau et le ministère en charge de l’écologie, en partenariat avec le ministère de la Santé, avaient lancé en juin 2013, un appel à projets « Innovation et changements de pratiques : micropolluants des eaux urbaines », un appel qui s’inscrivait dans le cadre du plan national de lutte contre les micropolluants. Les 13 projets retenus ont été rendus publics par Ségolène Royal, ministre de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie, le 23 juillet dernier. Ils mobilisent sur 5 ans (2014 – 2018) des collectivités locales et leurs partenaires locaux privés ainsi que des laboratoires. Parmi les initiatives récompensées, celles ayant trait aux changements de pratiques des usagers et des professionnels figurent en bonne place.