Technologies et procédés de filtration en un coup d'œil

Le charbon actif est l'une des technologies de filtration les plus anciennes et les plus répandues. Un centimètre cube de charbon actif possède une surface de la taille d'un terrain de football. Les polluants se fixent sur cette immense surface. Il existe deux formes de construction. Les filtres de table et les carafes filtrantes utilisent du charbon actif en granulés en vrac, que l'eau ne fait que contourner. Leurs performances restent limitées et le risque de contamination bactérienne augmente. Le bloc de charbon actif fritté est pressé à haute température pour former un bloc solide et atteint des performances de filtration nettement supérieures.

L'osmose inverse élimine près de 99 % de toutes les substances dissoutes. À l'origine, le procédé servait à dessaler l'eau de mer. Il fait passer l'eau sous pression à travers une membrane semi-perméable. Selon la substance, le rendement se situe entre 70 % et 99 %. Un inconvénient demeure : les minéraux et oligo-éléments précieux sont également éliminés. L'eau a ensuite un goût plus plat. Pour un usage domestique, l'osmose inverse est donc généralement surdimensionnée. C'est dans la technique médicale et l'industrie qu'elle fait valoir ses atouts.

À proprement parler, un échangeur d'ions constitue un cas particulier parmi les filtres à eau. Il échange de manière ciblée certains ions et réduit ainsi une substance précise, comme le nitrate, l'arsenic ou le sulfate. Il permet aussi de réduire la dureté de l'eau, la résine fixant le calcium et le magnésium. Toutes les autres substances restent dans l'eau. Les échangeurs d'ions sont utilisés comme installation centrale pour l'ensemble du foyer.

La distillation élimine environ 99 % de toutes les substances contenues dans l'eau. Elle fait évaporer l'eau et récupère la vapeur par condensation. Le nitrate, le calcaire et d'autres substances restent ainsi en arrière. Il ne reste qu'environ 1 % de substances dissoutes. Le procédé est issu de la chimie, de la médecine et de la biologie. Pour un usage domestique, il est très énergivore et donc coûteux. L'eau distillée est pauvre en minéraux, mais elle peut être bue.

Dans le procédé catalytique, des composants de l'eau sont transformés. Le charbon actif ou des échangeurs d'ions déclenchent la réaction, sans ajout de produits chimiques. La dureté de l'eau en est un exemple. Les minéraux responsables de la dureté, le calcium et le magnésium, sont transformés en agrégats de calcaire plus gros. Tous deux restent dissous dans l'eau et se déposent moins souvent sous forme de calcaire. Le procédé réduit ainsi également le chlore, les métaux lourds, les nitrates, les sulfates, les pesticides, l'arsenic et le fer.

L'adsorption est un processus physique. Les polluants adhèrent à la surface du média filtrant, un peu comme sur un aimant. Cet effet agit indépendamment de la taille des pores. Le charbon actif exploite principalement l'adsorption. Le procédé fixe ainsi les métaux lourds, les herbicides, les pesticides, les fongicides, les hormones, les résidus de médicaments ainsi que les substances qui altèrent l'odeur et le goût.

Les procédés mécaniques fonctionnent selon le principe d'un tamis. La taille des pores est ici déterminante pour l'efficacité. Plus les pores sont fins, plus les particules retenues par le filtre sont petites. En font partie la microfiltration, l'ultrafiltration, la nanofiltration et l'osmose inverse. Par voie mécanique, on peut éliminer le sable, les particules en suspension, les particules de rouille, les fibres d'amiante, les microplastiques, les bactéries et les virus.

Un filtre pour toute la maison se trouve au point d'arrivée de l'eau, à la cave. Il traite toute l'eau qui entre dans la maison. Il protège ainsi les conduites et les appareils de l'ensemble du bâtiment contre les particules et les dépôts. Ces systèmes sont plus volumineux et plus complexes à installer. Leur effet seul suffit toutefois rarement à protéger de manière ciblée l'eau potable jusque dans le verre.

Un filtre au point d'utilisation purifie l'eau directement au point de puisage, juste avant de la boire. Ce type de filtre se place sous l'évier, directement sur le robinet ou en amont du flexible de douche. Les filtres à eau d'Alb Filter appartiennent à cette catégorie. Les appareils à poser se placent sur le plan de travail, les filtres intégrés disparaissent élégamment sous l'évier. Le court trajet jusqu'au verre préserve tout l'effet de la filtration.

Quand on parle de filtre à eau, la plupart des gens pensent à une carafe filtrante, par exemple de la marque Brita. Leurs cartouches contiennent du charbon actif en granulés, en vrac. Celui-ci fixe le chlore et les substances organiques et améliore le goût et l'odeur. Les modèles équipés d'un échangeur d'ions réduisent en outre la dureté de l'eau. Les polluants tels que les hormones ou les métaux lourds restent toutefois en grande partie dans l'eau. S'y ajoute la prolifération de germes en cas de stagnation prolongée. C'est pourquoi les granulés sont souvent additionnés de composés d'argent.

Les modèles de voyage et de plein air forment une sous-catégorie à part. En camping, on manque souvent d'eau exempte de germes. Les filtres mobiles sont compacts et faciles à utiliser. Ils se montent directement sur le robinet et utilisent des cartouches de charbon actif. Ils purifient ainsi l'eau du robinet, mais aussi l'eau de lac, de rivière et de pluie. Outre la saleté visible, ils retiennent également les bactéries, les virus et les métaux lourds toxiques.