Enquête

Le digital scrute les fuites d'eau

Pour faire face à la baisse des ressources en eau et à un réseau d’eau potable vieillissant, les innovations liées au numérique foisonnent.

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Le numérique et l’intelligence artificielle gagnent la surveillance des réseaux d’eau. Ici au centre Suez du Pecq (Yvelines). © X. Schwebel

"La carte du stress hydrique en France en 2010 n’a plus rien à voir avec celle de 2020", alerte Patrick Blethon, le président du groupe Saur, par ailleurs élu (LR) à la mairie de Vichy (Allier), dans une région, l’Auvergne, longtemps considérée comme le château d’eau de la France et qui subit les conséquences du dérèglement climatique. La meilleure solution, quand la ressource est moindre, reste de se montrer plus économe.

En France, on consomme en moyenne 170 litres d’eau par jour et par habitant, alors que la moyenne européenne s’élève à 211 litres, quand un Américain consomme 551 litres et un Indien 125 litres. Les prélèvements concernent pour près de la moitié les usages domestiques. Encore faut-il que les réseaux d’eau potable évitent les fuites. Ce qui est loin d’être le cas en France… "Il est inacceptable de perdre un litre sur cinq, tempête Patrick Blethon. Il faudrait des investissements de 3 à 5 milliards d’euros pour rénover les réseaux. Le plan de relance ne prévoit que 300 millions d’euros."

Cartographier le réseau avec une balle

Aujourd’hui, le taux de remplacement du réseau français est de 0,58% par an, et il faudrait au moins atteindre l’objectif de 1%. Certaines canalisations sont centenaires. Pour éviter d’éventrer des rues dans les villes quand une fuite importante apparaît, les interventions se font chirurgicales, avec le recours à des drones et à des robots.

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Pour détecter des fuites, on peut cartographier les réseaux grâce à une solution nommée Smartball, une petite balle avec des capteurs injectée dans le réseau sur le tronçon choisi.

—  Géraud de Saint-Exupéry, président de Xylem France

Les spécialistes des services de l’eau, qu’ils soient privés, comme Saur, Suez et Veolia, ou opérés en régie, travaillent de plus en plus avec des outils numériques et avec l’intelligence artificielle. "L’IA et le machine learning répondent aux attentes des industriels et des collectivités. Le remplacement des canalisations coûte très cher, prévient Géraud de Saint-Exupéry, le président de Xylem France, une société américaine spécialisée dans les technologies de l’eau. Pour détecter des fuites, on peut cartographier les réseaux grâce à une solution nommée Smartball, une petite balle avec des capteurs injectée dans le réseau sur le tronçon choisi."

Récemment, Pure Technologies, entreprise du groupe Xylem, a accompagné le syndicat des eaux d’Ile-de-France (Sedif) dans la gestion de son réseau de plus de 8 700 kilomètres de canalisations. Il a réalisé l’inspection de 4 kilomètres de réseau entre les sites de Gagny et Livry-Gargan (Seine-Saint-Denis) sans aucune interruption de distribution et a utilisé Smartball afin de prédire leur durée de vie et définir les tronçons prioritaires à renouveler.

Anticiper le vieillissement des canalisations

Suez dispose de 16 centres de pilotage intelligents Visio. "Ils succèdent aux centres de télésurveillance dont le groupe est équipé depuis plus de trente ans. Au sein de ces centres, nous sommes capables de réaliser un pilotage à distance et disposons de modules pour faire de l’anticipation", explique Annelise Avril, la directrice recherche, innovation et transformation digitale de Suez.

Le numérique a changé le métier et l’intelligence artificielle donne encore plus de moyens pour anticiper, surtout quand les moyens financiers sont limités pour changer les canalisations. Les opérateurs peuvent réaliser des études sur le vieillissement accéléré des canalisations et sur les sols qui peuvent se révéler corrosifs. Un autre facteur de vieillissement est la pression. S’il y a des à-coups, cela accélère la dégradation.

Des capteurs détectent les gradients de pression et la modulent. Afin de rendre les réseaux plus résilients, le recours à des jumeaux numériques permet aussi de simuler différents scénarios, d’optimiser les travaux prévus et de partager la connaissance détaillée des réseaux.

Aujourd’hui, le chantier, c’est l’agriculture. Les quelques progrès enregistrés sur les nitrates sont lents. Il faut mieux protéger les captages autour des exploitations agricoles.

—  Tristan Mathieu, délégué général de la FP2E

L’agriculture est le deuxième consommateur d’eau en France (29 %), et surtout le premier au monde (70%). Pour Tristan Mathieu, le délégué général de la FP2E, la fédération professionnelle des entreprises de l’eau, "on a aidé les industriels à dépolluer les eaux usées dans les années 1980 et 1990. Aujourd’hui, le chantier, c’est l’agriculture. Les quelques progrès enregistrés sur les nitrates sont lents. Il faut mieux protéger les captages autour des exploitations agricoles".

Il est temps de réagir. Les utilities proposent leur aide aux agriculteurs pour réduire leur consommation d’eau avec une irrigation de précision. Suez a mis au point une technologie de smart irrigation, qui consiste à arroser en fonction des besoins du sol, des plantes et de la météo.

Le manque d’eau incite certains pays à réutiliser les eaux usées, essentiellement pour l’agriculture. Ce processus, appelé Reuse (de l’anglais réutilisation), est très développé dans certains pays. En Israël, 80% de l’eau d’irrigation provient des eaux usées recyclées, contre 15% en Espagne et 0,8% en France. C’est pourtant une solution bien maîtrisée. Une prise de conscience est peut-être en train de prendre forme sous la pression des opérateurs privés.

Vendée Eau lance le projet Jourdain pour tester la qualité de l’eau sur 600 m3/h. À terme, il s’agit de transformer les eaux usées en eau potable. Un pilote devrait entrer en service en 2022. Les eaux usées sont déjà réutilisées en eau potable dans des pays comme le Botswana, Singapour et même la Californie. Mais il faut lever une barrière psychologique empêchant souvent les gens de la boire, barrière inexistante dans le cas du dessalement, très répandu, notamment au Moyen-Orient.

Alors que des territoires français sont en souffrance et d’autres largement alimentés, la solution pour limiter le stress hydrique sera à l’avenir "l’interconnexion des réseaux pour avoir de l’eau partout. C’est un chantier de longue haleine, mais idéal pour utiliser au mieux les financements du plan de relance", prévient Olivier Brousse, le directeur stratégie et innovation de Veolia.

Alain Dupuy, professeur d’hydrogéologie et directeur de l’Ensegid - Bordeaux INP
"Les industriels consomment en circuit fermé"


© G. Arroyo

  • Le changement climatique va-t-il affecter durablement les ressources en eau en France ?
    Les tendances sont à une stabilité des quantités de précipitations avec une variation de +/-10% par an. Les simulations de l’évolution du changement climatique prévoient que la manière dont la pluie va tomber changera beaucoup de choses. Il y aura une concentration hivernale et une absence de pluie en été et en automne, à de rares exceptions près, avec des phénomènes violents. Typiquement, les deux dernières années correspondent à ce que l’on vivra à l’avenir. Le problème, c’est l’évaporation de plus en plus importante, donc la sécheresse des sols, déjà constatée, et une atmosphère plus chaude. Certains endroits du Massif central souffrent de pénuries d’eau. Autrefois, on disait que c’était le château d’eau de la France.
  • Les Français doivent-ils réduire leur consommation ?
    La base est un comportement "hydro-économe" à tous les niveaux et pour tous les usages. Les industriels ont déjà fait beaucoup d’efforts. Ils ont mis en place le recyclage de l’eau et consomment essentiellement en circuit fermé. Il faut faire une distinction entre prélèvement et consommation : l’eau prélevée pour le refroidissement n’est pas consommée.
  • Et pour l’eau potable ?
    Les collectivités se posent la question des comportements hydro-économes comme la chasse aux fuites. Elles ont les moyens techniques pour baisser la pression dans les réseaux s’il y a une fuite et minorer la perte avant la réparation. Les réseaux sont bien connus, notamment avec le numérique. Le problème réside surtout à la campagne. Physiquement, il est impossible d’avoir le même rendement. Des villes se sont préoccupées de ces problèmes, d’autres beaucoup moins. Dans certaines villes, on ne dépasse pas 80 à 100 litres par jour. Dans d’autres, ce sont 200 litres.
  • L’agriculture est souvent montrée du doigt. À raison ?
    Au cours des vingt dernières années, l’agriculture a économisé 30% de volumes d’eau tout en produisant à l’identique. Mais l’eau a été utilisée pour irriguer d’autres cultures. Technologiquement, quand on le souhaite, on sait envoyer l’information et donner la bonne dose d’eau à la plante. Mais il n’y aura pas assez d’eau pour satisfaire toutes les demandes.

Traiter l’eau des industriels sans chimie

Integral Co, une start-up suisse fondée il y a un peu plus de deux ans par Marco Rossatti, issu de l’École polytechnique de Lausanne, et par son frère Arturo, propose un traitement des eaux industrielles sans aucun produit chimique, baptisé Blubalance. Aujourd’hui, une vingtaine de projets fonctionnent en Suisse, et "en France, plusieurs dossiers sont avancés avec des industriels", indique Arturo Rossati. Cette solution permet de traiter à la fois le tartre, la corrosion et la biocontamination.

Blubalance accepte des eaux très polluées et évite tout rejet liquide. "Nous pouvons recycler les eaux usées des tours de refroidissement et les réinjecter dans le même circuit, explique Marco Rossati. Notre procédé rend à l’eau son équilibre naturel grâce à une électrolyse."

Ils ont conçu un algorithme qui permet de parvenir avec précision à cet équilibre. Du tartre est déposé pour atteindre l’équilibre naturel et limiter la corrosion et un biocide naturel empêche la biocontamination de l’eau. Blubalance réduit aussi de 30% la consommation d’eau par rapport à une solution classique et de 82 % les rejets à la purge.

 

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