Un coup de bélier vers l’autonomie

Une invention des frères Montgolfier, et oui!

Je travaille « à temps partiel » et bénévolement dans un jardin partagé situé entre Allinges et Mésinges vers Thonon-les-Bains, Haute-Savoie.

Ce terrain a été voulu par son propriétaire comme un exemple en terme d’autonomie et de convivialité, je reviendrais longuement sur cet endroit divin, riche de projets et appelé j’en suis sûr à un bel avenir.

Je commencerais par retranscrire un entretien que j’ai eu avec Stéphane Tabareau, professionnel en irrigation et membre actif du jardin. Utilisant des techniques anciennes (pompes bélier) et modernes (osmose inverse) ainsi que beaucoup d’huile de coude et d’idées il a réalisé ici un travail exceptionnel en terme d’autonomie en eau, de potabilisation et d’irrigation.

Parce que je pense que certaines techniques et certains savoirs-faire sont et seront très importants dans les années qui viennent, j’ai choisi de partager ici ses précieuses connaissances :

Salut Stéphane, est-ce que tu peux nous expliquer le principe des pompes-béliers?

Ce principe utilise l’énergie cinétique de l’eau (la masse fois la vitesse) ce qui nous dédouane de l’énergie électrique ou thermique pour l’approvisionnement. On utilise la propre énergie de l’eau pour faire fonctionner cette pompe bélier. Celle-ci fonctionne grâce à 2 clapets dont un qui permet cette onde de choc, cette « frappe » qu’on appelle le coup de bélier. On va venir créer cette onde de choc qui varie entre 600 et 1300m/s et qui permet aussi de venir multiplier par 10, voire par 15, voire même jusqu’à 20 fois la chute d’eau. Actuellement ici on a une chute d’eau de 3 à 4 m on a 4.5 kilos de pression donc 45m HTM de remontée. C’est une remontée verticale dont il s’agit. En horizontal on peut remonter  plusieurs centaines de mètres sans soucis.

Il y a sur une pompe bélier ce qu’on appelle un vase d’expansion. On sais bien que l’eau n’est pas compressible mais l’air oui. A chaque coup de bélier, on a seulement 20% d’eau qui remonte à travers un autre clapet anti-retour. Cette eau venir remonter dans ce petit réservoir et va venir comprimer l’air dans ce réservoir, qui lui va faire appui sur l’eau pour la renvoyer là où on en a besoin. C’est le fameux « coup de bélier ».

Tu parlais de hauteur d’eau tout à l’heure, est-ce qu’il y a un maximum, un minimum pour faire fonctionner une pompe bélier?

Normalement une pompe bélier, c’est 3 m de chute d’eau minimum, sur quelques mètres ou 20 ou 30 m. Certaines pompes fonctionnent en-dessous de 2 m mais plus la chute est importante, plus on va pouvoir remonter l’eau plus haut. Mais d’après ce que j’ai vu on peut récupérer une chute d’eau jusqu’à 8-10 m de chute, mais là on monte entre 8 et 9 bars ce qui est énorme. Bien sûr après le débit va avec la remontée d’eau, cad sur le premier bar on aura une certaine quantité d’eau distribuée, sur 2 bars une autre, etc…

Pour donner un exemple, sur le jardin on a une remontée d’ eau de 18 m (hauteur à remonter) sur 180 m horizontal, on est par pompe a 2.5l/m, avec des pompes crées en 1.5pouces.

Y a-t-il des calculs à faire concernant la capacité de stockage en amont pour approvisionner les pompes?

Non, simplement on n’est pas obligés de faire un gros stockage comme on l’a réalisé sur le jardin, on peut simplement (en espérant qu’il coule toute l’année)  récupérer l’eau d’un petit ruisseau avec un tuyau pour alimenter une pompe bélier. C’est ce qui se pratique en montagne. Du moment qu’on a toujours de l’eau on n’est pas obligé de stocker de l’eau pour cela.

Quelle est la capacité de stockage qu’on a ici?

hors pression : 2×3000 L, et en capacité sous pression, on charge à 150/160 L maximum et on monte à 2.2, 2.4 bars. On espère prochainement pouvoir monter de 2 bars supplémentaires, ce qui permettrait de remonter l’osmoseur en haut de la parcelle plutôt qu’à mi-chemin actuellement.

Avec quoi est fabriquée ta pompe bélier?

Avec des pièces en laiton qu’on peut trouver un peu partout. Disons que j’ai un peu triché (rires) parce que les pompes bélier que j’ai pu voir sur internet sont des pompes qui ont été faites en 1″1/4 maximum et en 3/4″ voire en 1/2″ pour le reflux d’eau (pour le stockage). Celles que j’ai faites sont montées en 1″1/2 et reflux en 3/4″ donc en diamètre25 et rentrée en 40. Sinon ce sont des pièces, des coudes, des tés, des clapets anti-retour de facture banale. La différence c’est l’expertise et surtout le réglage sur place.

Ce ne sont pas des pompes électriques ou thermiques où on va dire « elle a tel débit a telle pression » et une fois qu’elle est amorcée elle n’a plus qu’à débiter. Ici, une différence de quelques dizaines de cm au niveau de l’étang vient modifier à chaque fois les contrepoids qui se trouvent sur le clapet anti-retour. On est sans arrêt en train de changer, d’enlever, remettre pour qu’elle se maintienne. Bon il y a le fait aussi qu’ actuellement je pense qu’il y a de l’air dans les tuyaux qui font que le coup de bélier ricochent dans l’air et l’onde de choc revient du coup tout de suite à la pompe et la bloque. C’est pour ça qu’on va changer de manière à passer directement au bas de l’étang une canalisation, et qu’ainsi on sera en prise directe.

Au niveau filtration comment ça se passe, différents filtres?

Il y a déjà une crépine avant pompe, juste avant l’entrée des 2 cuves on a 12 porte-filtres de 20″ en hauteur. Dedans il y a une première cartouche qui filtre à 60 microns et une deuxième qui elle vient filtrer à 25 microns. Ce n’est donc pas une eau potable, mais « pré-filtrée ». Cette eau a ensuite 2 destinations :

• dans les cuves (2×3000 litres) avec un système de flotteur. Dès que le niveau d’eau remonte à un certain niveau, un clapet se ferme. C’est l’eau destinée au jardin, elle s’écoule par gravité ensuite dans le réseau.
• L’eau se stocke alors dans un réservoir de surpression. La capacité de stockage et le débit est faible mais ici, on monte en pression (de 2 à 2.4 kg). On l’utilise pour se laver les mains, la vaisselle, voire pour la petite production d’eau chaude et aussi pour l’osmoseur. Mais avant de s’en servir elle repasse dans 2 autres filtres qui sont respectivement de 5 et 1 microns. En terme de filtration mécanique on est alors au plus bas (4 filtrations).

Tu as parlé d’osmoseur, tu peux expliquer ?

C’est un système de filtration d’eau, inventé par les américains pour la NASA qui permet de filtrer au 10ème de nanomètre (on est au 1000ème de micron). Donc là on ressort vraiment de l’eau potable. Il n’y a quasiment que la molécule d’eau qui ressort, les déchets chimiques, bactériologiques restent à travers une membrane. C’est donc une potabilisation mécanique, toujours sans apport d’énergie extérieure (si ce n’est la pression hydraulique). Un osmoseur fonctionne avec une pression minimale de 3 barres. Certes dans le réservoir de surpression on n’a qu’une pression de 2 à 2.4 bars mais on profite de la pente du terrain pour atteindre la pression adéquate.

Est-ce que l’osmoseur se trouve facilement dans le commerce?

Oui, avant c’était réservé aux professionnels, maintenant  on en trouve pour les privés. Des osmoseurs qui vont produire entre 150 et presque 400 litres d’eau par jour. On en trouve aussi pour les usines mais là ça se compte en mètres cubes. Par contre ce sont de gros consommateurs d’eau : pour fabriquer un litre d’eau pure, on va rejeter 5 à 8 litres. Mais ici, comme c’est rejeté à l’étang, rien n’est gaspillé… et de plus en général, c’est de l’eau de récupération.

C’est aussi beaucoup utilisé pour la potabilisation des eaux pluviales, donc en circuit fermé. Pour les puristes, on peut rajouter l’ultime potabilisation avec des UV, mais là ça demande de l’électricité.

Il y a décidemment plus joli qu'un osmoseur...

En totalité sur le jardin, entre les 2 pompes (7000l/24h), les citernes, réservoirs, les filtrations, l’osmoseur, les tuyaux, les connexions hydrauliques à combien estimes-tu l’investissement ?

Sans main d’œuvre : entre 3500 et 3800 euros, avec main d’œuvre, tu rajoutes 1500 euros.

Pour terminer, peux-tu expliquer quel est ton travail? tu as une entreprise de mise en place de système d’irrigation et de filtration, c’est ça?

Oui, auparavant j’étais paysagiste, j’ai fait pas mal d’irrigation, manuelle ou automatique. Ça m’est arrivé de faire des puits pour récupérer les eaux aériennes pour alimenter des arrosages mais aujourd’hui c’est plus dans l’optique de rendre les habitations autonomes. C’est la mise en place de systèmes autonomes de récupération et de filtration d’eau.

Merci bien Stéphane 🙂

Pour contacter Stéphane Tabareau, c’est ici : 06.10.68.05.76

(update : après les derniers travaux réalisés sur les conduites après l’étang, nous sommes passés à une pression de 4.4 à 6.6 kg en bas et de 2 kg à 4 kg en haut. Ce qui nous permettra de remonter l’osmoseur à l’entrée, vers les cuves, bien plus pratique pour le pastis).