Des partenaires français de l’Université de Perpignan participant au projet européen GestEAUr — Gestion durable de l’eau urbaine en milieu rural —, financé par le programme Interreg Sudoe, ont testé avec succès une technologie solaire permettant d’éliminer des traces de caféine, d’ibuprofène et de diclofénac dans l’eau.
La réutilisation des eaux usées traitées constitue l’une des grandes réponses face à la sécheresse et à la raréfaction de la ressource en eau. En France, le décret de 2024 relatif à la réutilisation des eaux usées encadre ces pratiques afin de garantir une qualité sanitaire adaptée à différents usages, comme l’irrigation, le nettoyage urbain ou certaines applications industrielles.
L’un des principaux défis consiste à éliminer de faibles traces de contaminants, qui peuvent être présentes en très petites quantités mais néanmoins avoir un impact sur les écosystèmes aquatiques. Pour vérifier l’efficacité des nouvelles technologies de traitement, l’étude a utilisé trois substances de référence : la caféine, l’ibuprofène et le diclofénac. Ces molécules sont fréquemment détectées dans les eaux usées traitées et permettent d’évaluer la réponse du système face à des contaminants aux comportements différents.
Les chercheurs se sont concentrés sur une technologie qui utilise la lumière solaire pour déclencher des réactions capables de dégrader ces contaminants jusqu’à leur disparition. Cette solution présente deux avantages majeurs : elle exploite une source d’énergie renouvelable et peut agir sur des composés que les traitements biologiques conventionnels n’éliminent pas toujours complètement.
La recherche a progressé par étapes, du laboratoire jusqu’aux conditions réelles. Dans un premier temps, des essais ont été réalisés dans un environnement entièrement contrôlé, en faisant varier la concentration des substances et l’intensité lumineuse afin de comprendre leur dégradation. Le système a ensuite été testé en fonctionnement continu, avec une lumière artificielle et des séquences reproduisant les variations de l’ensoleillement au cours de la journée.
Dans une troisième phase, le réacteur pilote a été testé sous lumière solaire réelle, avec une eau contenant de la caféine, de l’ibuprofène et du diclofénac à des concentrations similaires à celles pouvant être observées à la sortie d’une station de traitement des eaux usées. Ces essais ont permis d’évaluer l’influence des variations naturelles de la lumière, comme le passage de nuages ou l’alternance entre le jour et la nuit.
Enfin, le système a été installé en mode pilote dans la station de traitement des eaux usées de Pau-Lescar, où il a été mis en service et a fonctionné pendant neuf mois dans le cadre du projet GestEAUr. Alimenté directement par des eaux usées traitées, il a opéré en continu dans des conditions météorologiques réelles, avec des journées ensoleillées, des ciels nuageux, de la pluie, de fortes températures et des variations saisonnières.
L’étude valide ainsi le concept d’un photoréacteur solaire installé au sol et constitue une avancée vers l’utilisation de cette technologie en conditions réelles pour améliorer la réutilisation sûre de l’eau.