Face au changement climatique, l'Allemagne s'est fixé des objectifs climatiques ambitieux, conformément à l'Accord de Paris – le traité international juridiquement contraignant, signé en 2016 lors de la conférence annuelle des Nations Unies sur les changements climatiques. Son objectif est de limiter le réchauffement global à un niveau bien inférieur à deux degrés Celsius, par rapport aux niveaux préindustriels.
Le Plan climat à l’horizon 2050 de l'Allemagne découle de cet accord et détaille concrètement les critères auxquels les gouvernements, les industries et les entreprises doivent adhérer, et ce sur quoi ils doivent baser leurs décisions stratégiques et leur croissance.
Selon la NASA, en 2020, les activités humaines avaient fait augmenter les concentrations atmosphériques en dioxyde de carbone (CO2) de 47 % par rapport aux niveaux préindustriels de 1850. Cela signifie qu'en 170 ans, l'accroissement des niveaux de CO2 dans l'atmosphère, du fait des activités humaines, est supérieur à ce qui s'était produit naturellement en 20 000 ans.
Dans le cadre de ce Plan 2050, le pays s'est également fixé l'objectif de réduire ses émissions de gaz à effet de serre (GES) de 55 % par rapport à 1990, et cette réduction a été planifiée en affichant des objectifs pour chaque secteur.
Bien qu'aucun objectif n'ait été fixé pour les autorités locales, les États fédéraux mettent en œuvre leurs propres législations sur la protection du climat et/ou l'énergie, conformément aux exigences du Plan climat à l'horizon 2050. Ils transmettent ensuite les fonds aux organismes régionaux pour faire progresser la protection de l'environnement à tous les niveaux, y compris dans les projets visant à garantir la durabilité des ressources en eau potable.
L'un de ces projets ayant bénéficié d'un rétro-financement gouvernemental est celui de Waldwasser à Moos, en Bavière orientale. L'usine d'eau potable située près de Deggendorf, en Allemagne, est entrée en service en 2018 en devenant du même coup l'une des plus modernes d'Europe.
Après seulement trois ans et demi d'étude et de réalisation, l'usine d'eau potable de Moos, propriété de Waldwasser – Wasserversorgung Bayerischer Wald, un syndicat intercommunal – a commencé à fournir à plus de 80 000 ménages une eau potable douce et de qualité, et ce en toute bonne conscience.
Grâce à un procédé d'échange d'ions, la consommation d'énergie de ce site de production d'eau potable est réduite de 50 % comparativement aux autres procédés d'osmose inverse.
La technologie au cœur de cette efficacité est Carix™. Il s'agit du seul procédé d'échange d'ions pour l'adoucissement de l'eau potable qui ne nécessite pas de produits chimiques de régénération nocifs et, outre le calcium et le magnésium, il réduit aussi les teneurs en carbonate d'hydrogène, sulfate, nitrate et chlorure. Il produit de l'eau douce pour les résidents, protège le réseau d'eau potable – du fait d’une moindre corrosion – et permet aux ménages d'économiser environ 150 euros par an grâce aux économies en énergie et en produits de nettoyage.
À la fois efficace au plan énergétique et bénéfique pour la population locale, Carix offre un avantage environnemental encore plus grand, ce qui a justifié le financement par le gouvernement dans le cadre du Plan climat.
La technologie récupère le dioxyde de carbone (CO2) dans les gaz d'échappement et est capable de le réutiliser comme agent de régénération, au lieu de le rejeter directement dans l'air. Cela permet de soulager l'atmosphère de 630 tonnes de CO2 par an – l'équivalent des émissions de CO2 d'une voiture parcourant 6,6 millions de kilomètres par an – et profite directement à l'environnement local et à la qualité de l'air.
Uwe Sauer, directeur des Ventes et du Développement commercial Applications municipales, Veolia Water Technologies :
Le principe de base de Carix n'a pas changé depuis son invention par Veolia. Il s'agit d'un procédé d'échange d'ions pour l’adoucissement de l'eau potable qui peut être régénéré avec du dioxyde de carbone. Cependant, la dernière génération n'est plus comparable aux anciens systèmes en termes de rendement et de consommation d'énergie. Avec cette technologie la plus récente, l'usine d'eau potable de Moos fixe les standards en matière d'écologie, d'économie et de qualité de l'eau potable. En bref, pour un adoucissement de 20 - 25 degrés de dureté (°dH) ramenés à 8 - 10 °dH, la production d'eaux usées est de quatre à huit pour cent inférieure ; et la consommation d'énergie est divisée par deux, entre 0,25 et 0,15 kilowatt-heure par mètre cube, ce qui permet donc des économies et des optimisations à tous les niveaux. Outre la capacité de charge plus élevée des résines échangeuses d'ions, la principale raison à ces économies est la modification de la récupération du CO2 pendant la régénération. La plage du vide de dégazage – pour la récupération du CO2 – peut désormais être ajustée entre 200 et 1 000 millibars. Les unités d'extraction de gaz sont également équipées de moteurs à réluctance synchrone et de convertisseurs de fréquence à haut rendement énergétique, et un nouveau concept de commande garantit une production de gaz économe en énergie et adaptée aux besoins.
Au vu des importantes économies d'énergie réalisées, notamment par rapport aux technologies traditionnelles d'osmose inverse souvent utilisées dans les usines de production d'eau potable, le ministère allemand de l'Environnement a parrainé la technologie utilisée dans l'usine d'eau potable de Moos dans tout le pays.
Actuellement, 21 systèmes Carix sont en service en Europe, où les bénéfices environnementaux et durables sont très recherchés. Comparé aux procédés membranaires tels que l'osmose inverse, l'échange d'ions produit environ 60 % d'eaux usées en moins et utilise 50 % d'énergie en moins.
