Pour comprendre le terme « osmose inverse », il est nécessaire de revenir sur l'histoire de l'osmose en sciences. Ce processus, bien qu'ancien, a été découvert scientifiquement pour la première fois en 1748 par Jean-Antoine Nollet. Ce dernier a reproduit le processus osmotique en utilisant la vessie de porc comme membrane, démontrant ainsi que les molécules de solvant d'une solution aqueuse faiblement concentrée peuvent traverser la paroi vésicale même en présence d'une solution plus concentrée. L'expérience a démontré qu'un solvant peut traverser sélectivement une membrane semi-perméable grâce à la pression osmotique naturelle et qu'il pénètre continuellement à travers la membrane cellulaire jusqu'à atteindre un équilibre dynamique de part et d'autre de la cellule.
Après la découverte de l'osmose, les recherches sur le sujet tombèrent dans l'oubli pendant plus de deux siècles, jusqu'à la fin des années 1940, où les chercheurs commencèrent à s'y intéresser de nouveau. Ce regain d'intérêt était motivé par la volonté de trouver un moyen de filtrer ou de dessaler l'eau de mer, un objectif fixé par l'administration Kennedy pour contribuer à résoudre la pénurie d'eau aux États-Unis. Vingt ans plus tard, deux chercheurs, Sidney Loeb et Srinivasa Sourirajan, réussirent à produire une membrane d'osmose inverse synthétique fonctionnelle à partir d'un polymère d'acétate de cellulose. Lors de leurs tests, un volume d'eau à forte concentration en solutés fut forcé à travers cette membrane technique, qui agissait comme un filtre ne laissant passer que les molécules d'eau tout en retenant le NaCl (sel) et les TDS (total des solides dissous). L'eau douce pouvait ainsi passer à un débit satisfaisant pour produire de l'eau purifiée et potable. La membrane se révéla durable et fonctionnelle dans des conditions normales de pression et d'utilisation.
La première usine d'osmose inverse commerciale au monde a été construite en Californie grâce à l'aide et à la direction de Joseph W. McCutchan et Sidney Loeb. En 1965, son programme pilote a attiré l'attention d'ingénieurs et de gouvernements du monde entier. Ce rêve incroyable, celui de pouvoir un jour dessaler l'eau de mer à grande échelle et à un coût abordable, était enfin en train de se réaliser. Les progrès ont été rapides, de nouveaux programmes pilotes voyant le jour ailleurs, notamment à La Jolla et Firebaugh en Californie, afin de tester différents types d'eau saumâtre et d'eau de mer. Les innovations et les découvertes de ces acteurs, parmi tant d'autres, ont rendu la technologie membranaire pertinente et abordable, et ont permis à de nombreuses industries lourdes de bénéficier d'une eau propre.
Aujourd'hui, l'osmose inverse et la filtration membranaire sont utilisées dans des milliers de procédés et d'applications à travers le monde, et ce secteur devrait connaître une croissance soutenue dans un avenir proche. Face à la raréfaction des sources d'eau potable naturelles et à la désertification croissante, les grandes usines de traitement par osmose inverse fournissent désormais une part importante de l'eau potable consommée par certaines villes, voire de petits pays. On l'ignore souvent, mais l'eau potable pourrait bien devenir l'une des ressources les plus précieuses de la planète, ce qui fait de la technologie d'osmose inverse l'une des plus grandes réussites scientifiques de l'histoire de l'humanité.
Date de publication : 2 novembre 2021