D’ici 2040, la consommation d’énergie du secteur de l’eau pourrait doubler, et la demande mondiale en eau dépasser l’offre de 40 %.
Un nouveau rapport de Danfoss révèle que la consommation d'énergie du secteur de l'eau pourrait doubler d'ici 2040, tandis que la demande en eau du secteur de l'énergie pourrait augmenter de près de 60 %.
Parallèlement, la demande mondiale en eau pourrait dépasser l'offre de 40 % au cours des cinq prochaines années, aggravant la situation des 3,6 milliards de personnes déjà privées d’un accès fiable à l’eau toute l’année.
Interdépendance entre énergie et eau
Chaque étape du cycle de l'eau, de l'extraction et du traitement à l'acheminement et à l'utilisation, nécessite de l'énergie.
À mesure que la population mondiale augmente, la demande en eau douce s'accroît, ce qui signifie qu'il faut davantage d'énergie pour la pomper, la traiter et la distribuer. Le secteur de l'énergie représente déjà environ 14 % des prélèvements d'eau douce dans le monde.
L'eau est prélevée dans des ressources naturelles telles que les rivières et les lacs pour des usages tels que la boisson, l'agriculture, la fabrication de produits ou la production d'électricité. Une partie de l'eau est nettoyée et rendue à la nature, mais une grande proportion est consommée pour produire aliments et biens.
Cette dépendance mutuelle signifie qu’un stress sur l’un des systèmes affecte immédiatement l’autre. Par exemple, les pénuries d'énergie peuvent limiter les opérations d'approvisionnement en eau, tandis que les sécheresses et les vagues de chaleur risquent de perturber la production d'électricité.
Les experts ont donc fait valoir que l'Europe ne peut plus se permettre de traiter ces systèmes séparément.
"La façon dont nous utilisons l'énergie dans notre système d'eau comporte des risques importants en termes de résilience et de compétitivité ", explique Kim Fausing, PDG de Danfoss.
"En Europe, beaucoup trop d'eau traitée, et l'énergie utilisée pour la pomper et la traiter, sont gaspillées à cause de fuites et d'inefficacités, ce qui pose un défi économique et de sécurité", poursuit-elle.
Les coûts de la crise de l’eau en Europe
Sous-estimer les pertes en matière d'eau et d'énergie risque de faire grimper les coûts en flèche et pourrait même faire chuter le PIBde 8 % dans les pays à revenu élevé, ou de 10 à 15 % dans les pays à faible revenu, d'ici à 2050.
Jusqu'à présent, les défis mondiaux liés à l'eau ont déjà ajouté environ 9,6 milliards de dollars (approximativement 8,26 milliards d'euros) de dépenses au secteur de l'électricité.
En Europe, la plupart des États membres de l'UE devront dépenser entre 500 et 1 000 euros de plus par personne d'ici à 2030 pour l'approvisionnement en eau et l'assainissement, simplement pour se conformer aux réglementations existantes en matière d'eau.
Outre les conséquences financières, la crise de l'eau menace la santé publique, la stabilité des infrastructures et la sécurité géopolitique. Un accès limité à l'eau ou à l'énergie à un prix abordable peut engendrer des difficultés, voire des conflits, en particulier dans les régions qui dépendent des importations d'énergie ou des ressources en eau partagées.
Des solutions technologiques
Des technologies permettent d’optimiser l’efficacité de l’eau et de l’énergie à toutes les étapes du cycle de l’eau.
"Nous avons besoin d'une réglementation ambitieuse, d'objectifs d'utilisation rationnelle de l'eau et de systèmes d'incitation qui stimulent l'investissement dans des technologies éprouvées telles que la détection des fuites, les compteurs intelligents, la gestion de la pression et l'optimisation de l'efficacité énergétique", ajoute Kim Fausing
"Les gouvernements devraient envisager d'intégrer l'efficacité de l'eau dans les audits énergétiques et fixer des objectifs nationaux de réutilisation de l'eau industrielle. Chaque goutte économisée signifie moins d'énergie gaspillée", rappelle-t-elle.
Le rapport de Danfossaffirme que si toutes les usines de dessalement existantes dans le monde étaient modernisées pour fonctionner selon le potentiel technologique actuel, cela permettrait d'économiser 34,5 milliards d'euros et de réduire les émissions de CO2 de 111 millions de tonnes.
Les plans de traitement des eaux usées peuvent également réduire de manière significative la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation en utilisant des variateurs de vitesse (VSD).
Ceux-ci permettent aux moteurs et aux pompes de s'adapter à la demande en temps réel plutôt que de fonctionner à la même vitesse en permanence. Une usine de Chennai, en Inde, a économisé environ 22 % de sa consommation d'énergie grâce à cette initiative.
Les centres de données sont-ils à blâmer ?
Les centres de donnéessont les grands responsables de l'utilisation de l'eau, puisqu'ils consomment actuellement environ 560 milliards de litres d'eau par an.
Selon l'Agence internationale de l'énergie, cette consommation pourrait doubler pour atteindre le chiffre stupéfiant de 1 200 milliards de litres d'ici à 2030, soit six fois la quantité totale d'eau douce prélevée par l'Union européenne en 2022.
Cette forte consommation d'eau est principalement due au fait que les unités de traitement produisent un excès de chaleur qui doit être refroidi.
Le refroidissement liquide des centres de données, qui repose sur un circuit d'eau fermé, pourrait toutefois contribuer à réduire la consommation d'eau. Les systèmes de refroidissement liquide direct sont également au moins 15 % plus efficaces sur le plan énergétique que leurs homologues refroidis par air.
"La chaleur excédentaire croissante générée par les puissantes unités de traitement des centres de données modernes oblige non seulement les opérateurs à adopter des méthodes de refroidissement innovantes, mais elle peut également être réutilisée pour répondre à la demande de chaleur ailleurs", indique le rapport.
Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), la chaleur résiduelle des centres de données pourrait répondre à 10 % de la demande de chauffage des locaux en Europe d'ici à 2030.
"Les plus grands centres de données seront trop éloignés des zones urbaines pour que la chaleur perdue puisse être utilisée de manière significative, mais l'excédent de chaleur des centres de données peut répondre à une demande de 300 TWh pour les consommateurs situés à quelques kilomètres de distance", ajoute le rapport.