Note de la rédaction : Le présent article est une version traduite et légèrement remaniée d'un article publié le 14 janvier 2026 dans le cadre de la série d'articles « Spotlight on Young Researchers » sur le site du Fonds national de la recherche (FNR) Luxembourg. La série d'articles « Spotlight on Young Researchers » a été lancée en 2016 pour faire connaître les parcours et les travaux de recherche de jeunes chercheurs du monde entier qui ont un lien avec le Luxembourg.
10 800 m³. C'est le volume d'eau dont l'agriculture luxembourgeoise a besoin chaque jour en moyenne, soit 9 % de l'eau potable disponible dans le pays.
Sur l'ensemble de l'année, le volume des précipitations reste globalement inchangé par rapport à autrefois. Le problème, c'est qu'elles ne se répartissent plus de la même manière. En hiver ou lors de fortes pluies, de grandes quantités d'eau peuvent tomber en peu de temps, tandis que les périodes sèches se prolongent en été. Cette situation représente un défi tant pour la nature que pour l'agriculture. En effet, les nappes phréatiques se reconstituent principalement lorsque l'eau de pluie s'infiltre lentement dans le sol. Lorsque les épisodes de sécheresse se prolongent ou que l'eau de pluie s'écoule trop rapidement, les nappes phréatiques se réalimentent moins bien. Dans le même temps, les besoins en eau des cultures et des plantes augmentent durant l'été. Cette situation accentue la pression sur les réserves d'eau existantes.
Quelle disponibilité de l'eau à l'avenir ?
Selon les prévisions, d'ici à 2035, le volume d'eau prélevé pourrait être équivalent au volume d'eau renouvelé. En d'autres termes, chaque goutte d'eau pourrait être utilisée. Cette situation soulève des questions quant à la disponibilité de l'eau à l'avenir. Le projet de recherche LëtzREUSE s'attaque à ce défi en proposant des solutions pour la réutilisation de l'eau et sert en même temps d'étude de cas pour l'avenir.
« La recherche a considérablement fait progresser la lutte contre la pénurie d'eau, notamment grâce au développement de nouvelles technologies de traitement de l'eau. Après avoir été soumises à des technologies de traitement adaptées pour répondre aux normes de qualité prévues par la législation, les eaux usées provenant de stations d'épuration, les eaux de pluie, les eaux de précipitation et les eaux grises pourraient être réutilisées pour alimenter les chasses d'eau, arroser les jardins ou irriguer les cultures », explique Irene Salmerón García, chercheuse en sciences de l'environnement qui travaille sur le projet LëtzREUSE.
Le projet LëtzREUSE est le fruit d'une collaboration entre le secteur industriel (TR-Engineering) et le monde de la recherche (Université du Luxembourg) L'objectif consiste à identifier des solutions pratiques sur mesure pour le traitement de l'eau, en tenant compte des caractéristiques propres à chaque source d'eau, qu'il s'agisse d'eaux usées, d'eaux grises ou d'eaux de précipitation.
La recherche au service des mesures politiques de protection des ressources en eau
Ce type de recherche scientifique offre aux décideurs politiques une aide précieuse lors de l'élaboration de réglementations. Celles-ci visent notamment à réduire les rejets polluants dans l'environnement grâce à la modernisation des infrastructures. Des progrès de cette nature contribuent à améliorer la qualité naturelle de l'eau, à préserver les ressources et à élargir l'accès à une eau salubre.
La principale difficulté liée à la réutilisation de l'eau consiste à garantir la santé et la sécurité publiques. L'efficacité de chaque technologie est étroitement liée aux caractéristiques initiales de l'eau et à la nature des polluants qu'elle contient. Il est donc très compliqué de satisfaire aux normes de qualité requises pour la réutilisation de l'eau.
Dr Irene Salmerón García
Pas de solution universelle, mais des approches sur mesure
Irene explique qu'il n'existe pas de méthode de traitement universelle capable d'éliminer simultanément les matières organiques, les polluants toxiques et les agents pathogènes. Il est donc essentiel de combiner des technologies de pointe et d'étudier les synergies potentielles ainsi que les inconvénients des chaînes de traitement.
Les progrès majeurs réalisés dans les procédés d'oxydation, comme l'ozonation ou les traitements UV/H₂O₂, la séparation membranaire, l'adsorption sur charbon actif granulaire ainsi que les solutions d'origine naturelle ont considérablement amélioré leur applicabilité pour le traitement de l'eau.
Dr Irene Salmerón García
Dr Irene Salmerón García
Objectif : obtenir la meilleure qualité d'eau à moindre coût
La première étape consiste à identifier les technologies disponibles sur le marché les mieux adaptées, telles que le charbon actif granulaire (CAG), l'ozone, les procédés d'oxydation avancés ou les solutions d'origine naturelle. J'évalue ensuite, au moyen d'essais en laboratoire, leur efficacité pour éliminer les micro-organismes pathogènes qui présentent un risque pour la santé ainsi que les polluants potentiellement toxiques, puis je vérifie dans quelle mesure elles répondent aux normes de qualité définies par les lignes directrices nationales et européennes relatives à la réutilisation de l'eau. En analysant les avantages et les limites de chaque procédé, je propose des combinaisons optimales pour obtenir la meilleure qualité d'eau à moindre coût.
Dr Irene Salmerón García
Irene explique que l'objectif final consiste à développer un outil d'aide à la décision (OAD) permettant à TR-Engineering, le partenaire industriel du projet, de sélectionner de manière efficace la solution la plus adaptée à chaque situation. Cette démarche permet de réduire le temps consacré aux études préliminaires et de créer un avantage concurrentiel sur le marché.
La Commission européenne a identifié les technologies de réutilisation de l'eau comme un secteur industriel prometteur doté d'un potentiel de marché considérable. TR-Engineering dispose déjà d'un solide savoir-faire technique dans le domaine du traitement de l'eau, mais les agents pathogènes et les nouveaux polluants exigent d'aller encore plus loin.
L'entreprise ne dispose pas de son propre département R&D, mais le projet LëtzREUSE a permis le transfert de connaissances. Je mène actuellement des expériences pour évaluer les technologies en collaboration avec l'équipe Urban Water Management de l'Université du Luxembourg, et j'étudie parallèlement leur applicabilité pratique avec le soutien de TR-Engineering..
Dr Irene Salmerón García
Irene Salmerón García est chercheuse en sciences de l'environnement et titulaire d'un doctorat en biotechnologies et bioprocédés industriels. Elle effectue actuellement un postdoctorat (FNR Industrial Fellowship) dans le cadre d'un projet commun entre TR-Engineering (service hydraulique dirigé par Martin Biehler) et la chaire Urban Water Management de l'Université du Luxembourg, dirigée par le professeur Joachim Hansen.
Informations supplémentaires sur Irene Salmerón García
Ses travaux de recherche en une phrase
« Le projet LëtzREUSE vise à développer un outil d'aide à la décision capable d'identifier de manière efficace les solutions de traitement de l'eau les plus adaptées et les plus économiques afin de favoriser la réutilisation de l'eau et de réduire la pression sur les ressources naturelles en eau. »
Travailler dans le secteur industriel ou dans la recherche
« La science favorise une exploration globale des mécanismes technologiques et des phénomènes qui les sous-tendent, tout en laissant une grande place à la curiosité et à la créativité. À l'inverse, le secteur privé met l'accent sur l'application de ces technologies dans des situations réelles et privilégie l'efficacité et la simplicité afin de réduire les impacts et les coûts. Les deux jouent des rôles différents, mais complémentaires, et mon entrée dans le secteur industriel a été une expérience très enrichissante et m'a permis de prendre conscience d'aspects pratiques dont je n'avais pas pleinement mesuré l'importance auparavant. »
Comment l'industrie et la science peuvent tirer profit l'une de l'autre
« La recherche profite à l'industrie en lui offrant un accès précoce à de nouvelles idées, des technologies d'avant-garde et un savoir-faire qui favorise l'innovation et réduit les risques. Pour les chercheurs, la collaboration avec le secteur industriel confère à leur travail une pertinence concrète, car les connaissances acquises sont mises à l'épreuve de défis pratiques susceptibles d'inspirer de nouveaux axes de recherche ainsi que des possibilités de financement supplémentaires. La collaboration avec l'industrie favorise et consolide l'impact sociétal de la recherche académique et contribue à aligner les efforts scientifiques sur les besoins actuels. Ensemble, de tels partenariats accélèrent les progrès, comblent le fossé entre la théorie et la pratique, et favorisent le développement de solutions efficaces et transposables à plus grande échelle. »
À propos de sa passion pour la recherche
« L'eau est une ressource précieuse, mais limitée, qui est indispensable à la vie et pourtant souvent négligée. C'est cette prise de conscience qui nourrit ma passion pour la recherche. Ce qui me passionne, c'est de me servir de la science pour répondre à ces enjeux environnementaux et promouvoir une gestion durable de l'eau. En rejoignant l'équipe Uni.lu-TR, j'ai trouvé la combinaison idéale entre expertise académique et collaboration avec le secteur industriel pour mettre au point des solutions concrètes. »
Pourquoi elle aime la science
« Ce que j'aime dans la recherche, c'est qu'elle offre en permanence l'occasion d'apprendre et d'évoluer. Chaque projet soulève de nouvelles questions, ce qui rend le travail à la fois dynamique et passionnant. »
Pourquoi elle a choisi le Luxembourg pour mener ses recherches
« J'ai choisi de réaliser mon travail de recherche au Luxembourg parce que le pays est très engagé en faveur de la science et de l'innovation. Le gouvernement a réalisé des investissements considérables pour construire un avenir plus durable et le développement durable est l'un des principaux piliers de son action. C'est un cadre idéal pour la recherche. Ce que j'apprécie le plus, c'est la facilité avec laquelle les collaborations se mettent en place, car les institutions, les universités et les entreprises sont très ouvertes et accessibles. Dans un tel environnement, il est beaucoup plus facile de développer des projets et d'avoir un véritable impact. »
Où elle se voit dans cinq ans
« Je souhaite construire une carrière axée sur l'utilisation de technologies durables pour relever des défis réels, tout en maintenant un lien étroit avec la recherche et l'innovation. Il est important pour moi de combler le fossé entre la science et la pratique, car cette démarche permet de mettre au point des solutions fondées sur des données probantes, qui sont à la fois pratiques et à la pointe de la technologie. Je souhaite continuer à prendre part à l'innovation, tout en contribuant à des changements majeurs dans la pratique. »
Auteures : Irene Salmeron Garcia (Université du Luxembourg/TR Engineering) et Emily Iversen (FNR)
Édition : Michèle Weber (FNR)
Traduction : Nadia Taouil (www.t9n.lu)
