De : Services publics et Approvisionnement Canada
Le chauffage électromagnétique in situ des sols, aussi appelée chauffage par radio fréquence, consiste en l’émission d’ondes électromagnétiques à diverses fréquences afin d’accélérer les mouvements moléculaires dans les sols et d’augmenter la température dans la matrice de sol. Les technologies électromagnétiques ajoutent suffisamment de chaleur au sol pour dépasser le point d’ébullition de l’eau souterraine, une température généralement suffisante pour volatiliser les contaminants ciblés. La vapeur résultante (eau et contaminants volatils) est extraite à travers des puits de collecte en utilisant un système d’extraction multiphasique (EMP) ou un système d’extraction de vapeur du sol (EVS) et traitée à la surface du sol. Le chauffage électromagnétique des sols peut être effectué en utilisant des radiofréquences ou des micro-ondes. La chaleur générée favorise la volatilisation des contaminants organiques volatils et semi-volatils contenus (COV et COSV, respectivement) dans le sol.
La technique s’applique également aux liquides légers en phase non aqueuse (LLPNA). Le chauffage électromagnétique permet de chauffer les sols à une température pouvant atteindre 300 °C et est efficace dans les sols à faible perméabilité et dans le substratum rocheux.
Le chauffage électromagnétique est connu depuis des décennies comme une technique efficace pour chauffer de grands volumes de sols in situ. L’application de cette technologie pour l’extraction du pétrole et la réhabilitation des sols sont bien étudiées. Cependant, le développement commercial de cette technique demeure incomplet.
Les systèmes de chauffage électromagnétique peuvent comprendre :
Les puits d’extraction (EMP ou EVS) contiennent une quantité importante d’eau. Le système de traitement en surface doit comprendre des unités pour la séparation air/liquide, de condensation de vapeur, de refroidissement de vapeur, de condensats et de liquides, la séparation des phases liquides non aqueuses, le traitement de l’eau et le traitement des vapeurs. Le système de traitement de l’eau peut être composé d’une unité de refroidissement et d’unités d’adsorption sur charbon. Les systèmes de traitement de la vapeur sont généralement composés d’unités de combustion (oxydation thermique, oxydation catalytique) ou d’unités de filtration/adsorption (charbon activé, biofiltration).
L’équipement de traitement est fourni par l’un des sous-traitants spécialisés dans ce type de travaux d’assainissement;
De l’espace d’entreposage de taille suffisante est nécessaire pour abriter l’unité de chauffage électromagnétique ainsi que les unités de traitement de l’eau et de la vapeur.
Les systèmes de traitement thermique ne sont pas nécessairement appropriés pour les sites éloignés qui n’ont pas un accès adéquat aux services d’électricité.
Le froid extrême peut entraver la volatilisation dans les matériaux peu profonds. Toutefois, comme les températures du sol sont relativement constantes au cours de l’année, le chauffage électromagnétique peut toujours être efficace dans les environnements nordiques, en particulier dans les sites où la contamination ciblée est située bien en dessous de la surface du sol.
Les systèmes nordiques nécessitent une conception adaptée au climat, tenant en compte du gel profond, du pergélisol, des changements saisonniers de la saturation et de la perméabilité de l’air, de l’approvisionnement en combustible ou des capacités d’absorption du sorbant. Même avec une alimentation électrique, le chauffage électromagnétique peut être coûteux ou non réalisable en raison des besoins élevés en énergie, de la consommation électrique élevée et des longs temps de chauffage qui sont requis en raison de la géologie difficile et de la perte de chaleur.
Remarques :
Le chauffage électromagnétique est une technologie à court terme. La durée de traitement peut varier entre 6 et 18 mois, mais le nombre d’exemples d’application est limité.
Il n’a pas été observé que le chauffage électromagnétique affecte les propriétés géotechniques. Cependant, des précautions doivent être prises lors du traitement des sols autour ou sous les bâtiments ou les infrastructures.
Les technologies biologiques in situ (biostimulation, bioaugmentation et bioventilation) peuvent être utilisées lorsque les températures atteintes sont inférieures à 40 °C après l’application du traitement thermique. Les températures élevées entraînent une biodégradation plus rapide, et il existe des observations qui suggèrent que la recolonisation microbienne des aquifères se produit rapidement après le traitement thermique.
Des exemples d’application sont disponibles aux liens suivants :
L’efficacité d’un système d’extraction de vapeurs par le chauffage électromagnétique varie selon la nature de la matrice de sol à traiter et les propriétés chimiques du ou des contaminant(s).
Au cours d’une étude pilote à Savannah aux É.-U., la technique de chauffage électromagnétique a permis d’éliminer plus de 170 kg de solvants chlorés dans des sédiments contaminés. Le système a détruit les contaminants avec une efficacité allant de 80 à 95 %. Ce résultat est un exemple de la performance de la technique de chauffage électromagnétique pour une contamination aux TCE et PCE.
Fiche rédigée par : Mahaut Ricciardi-Rigault, M.Sc., MCEBR
Mise à jour par : Josée Thibodeau, M.Sc, Conseil national de recherches
Date de mise à jour : 1 mars 2008
Dernière mise à jour par : Marianne Brien, P.Eng., Christian Gosselin, P.Eng., M.Eng., Golder Associés Ltée
Date de mise à jour : 31 mars 2018
