Pays principalement désertique, l’Arabie saoudite est confrontée aux défis liés à sa gestion de l’eau. Pour pallier le déficit de l’offre, le pays devra développer son parc d’usines de dessalement afin de répondre à une demande croissante. Toutefois, cette ambition se heurte à quelques problématiques, notamment la consommation d’énergie soutenue du dessalement d’eau de mer et l’impact de ce dispositif sur l’environnement naturel. Le Royaume se verra dans l’obligation d’explorer de nouvelles pistes comme une meilleure abduction de ses eaux usées ainsi que des processus moins énergivores pour son parc de dessalement d’eau de mer. La mise en application d’une stratégie nationale de l’eau constitue une priorité pour les autorités.
Cette étude vise à analyser la situation hydrique actuelle du Royaume d’Arabie saoudite et de mettre en valeur les solutions envisagées pour assurer la pérennité du pays, dans un contexte ou la préservation de l’environnement et la lutte contre le changement climatique sont devenus des priorités.
Des ressources hydriques limitées pour un usage en expansion
Avec des eaux de surfaces très rares, le Royaume a dû puiser dans ses nappes phréatiques pour répondre à ses besoins dont les réserves initiales étaient estimées en 2009 à environ 1 919 Mds mètres[1] cubes[2]. Cependant, avec une exploitation intensive de la ressource, ces réserves sont aujourd’hui pratiquement épuisées, avec un prélèvement d’environ 1 Md mètres cubes chaque année[3]. L’épuisement des nappes phréatiques arrive concomitamment avec la diversification économique du Royaume, qui nécessitera d’importantes quantités d’eau : la demande moyenne actuelle est de 13,7 millions de mètres cubes par jour et devrait passer à 14,2 d’ici à 2030[4].
La consommation d’eau se répartit comme suit :
Une majorité de la demande est pour l’agriculture céréalière (principalement les cultures de blé et de maïs[5]) qui représente environ 82% de la consommation d’eau du Royaume en 2018[6]. Environ 80% de cette eau provient d’eau souterraine non renouvelable, ce qui à terme va causer des problèmes d’approvisionnement en eau et potentiellement mettre en péril la sécurité alimentaire du pays[7].
La consommation des municipalités (domestique, commerciale et gouvernementale) arrive à la seconde place avec environ 3 392 millions de mètres cubes consommés en 2018[8] (dont 63% provenant d’eau de mer dessalée[9]).
Enfin l’industrie lourde (aciéries, cimenteries et industrie du verre principalement), qui représente environ 0.05% de la consommation d’eau[10], avec 1 400 millions de mètres cubes consommés en 2018.
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Accroître les ressources hydriques avec le dessalement d’eau de mer
Pour pallier l’augmentation des besoins en eau du Royaume, les autorités saoudiennes misent sur le dessalement d’eau de mer, solution onéreuse et énergivore qui ne s’inscrit pas dans une politique de gestion durable de la ressource. Les capacités actuelles de dessalement sont de 7,3 millions de mètres cubes/jour, et les autorités saoudiennes ambitionnent de répondre à 90% des besoins en eau du pays via le dessalement (les 10% restants avec les eaux de surfaces et les nappes phréatiques non renouvelables) d’ici à 2030[11].
Pour atteindre cet objectif, les capacités de dessalement seront portées à plus de 13 millions de mètres cubes/jour, via un ambitieux programme sur sept ans (2020 – 2026) visant à construire 14 usines de dessalement supplémentaires au 33 déjà existantes[12]. Ces nouvelles installations permettront d’alimenter principalement le secteur agricole.
À ce jour, trois technologies de dessalement d’eau de mer sont utilisées dans le Royaume : 64% de l’eau de mer est dessalée via la technologie MSF (multi-stage flash process), 20% via l’Osmose Inverse (RO) et les 16% restants utilisent la MED (multi-effect distillation)[13][14]. Les technologies MSF et MED sont particulièrement énergivores, qui requièrent environ 700 000 barils/jour pour le seul secteur du dessalement[15], un manque à gagner pour Riyad qui se prive de précieuses recettes à l’exportation. L’objectif, à terme, est de généraliser la technologie d’Osmose Inverse (RO), moins énergivore. En effet, l’osmose inverse consomme entre 4 et 5 kWh pour dessaler un mètre cube, contre 15 kWh/m3 pour les deux procédés thermiques cités plus haut (MSF & MED)[16].
Réduire la consommation d’eau : une piste privilégiée par les autorités
Concomitamment aux nouvelles installations de dessalements, les autorités saoudiennes souhaitent, d’une part, réduire la consommation d’eau via des programmes de sensibilisation et, d’autre part, réduire la part des énergies fossiles dans le dessalement d’eau de mer. Ce double objectif permettra d’assurer la pérennité de l’approvisionnement hydrique du Royaume tout en réservant une plus grande part des hydrocarbures à l’export. Ces deux objectifs se déclinent comme suit :
Le ministère de l’environnement, de l’eau et de l’agriculture saoudien (MEWA) a lancé, en mars 2019, le programme « Qatrah » visant à réduire la consommation d’eau dans le Royaume, de 43%, par rapport à son niveau actuel, d’ici a 2030. Concrètement, la consommation annuelle moyenne en eau d’un Saoudien passera d’environ 263 litres actuellement, à 150 litres en 2030[17]. Cette rationalisation de la consommation s’impose dans le Royaume, troisième plus gros consommateur d’eau de la planète (derrière les États-Unis et le Canada)[18].
Sur la question agricole, le ministère de l’Environnement, de l’eau et de l’Agriculture (MEWA) a déjà pris quelques mesures, notamment en interdisant les cultures gourmandes en eau[19] et en développant des technologies permettant d’utiliser l’eau de mer pour irriguer les cultures[20].
L’université saoudienne KACST (King Abdulaziz City for Science and Technology), a travaillé à l’inauguration, en 2018, à la première usine de dessalement fonctionnant exclusivement à l’énergie solaire. Cette installation, d’un cout total de 130 M USD, peut atteindre une capacité maximale de dessalement de 60 000 mètres cubes/jour, approvisionnant 100 000 personnes[21]. L’utilisation de l’énergie nucléaire est une autre piste également explorée, la construction de capacités nucléaires permettrait de fermer des moyens de production polluants, d’atténuer les émissions de CO2 issues du secteur du dessalement. Toutefois, les autorités saoudiennes n’ont pas encore manifesté d’intérêt pour les petits réacteurs type SMR[22]. En effet, cette technologie en est encore à un stade préliminaire et il est peu probable qu’elle puisse présenter une alternative viable sur le court/moyen terme (un développement commercial massif des SMR est à exclure pour les 10 prochaines années).
Les autorités saoudiennes envisagent également de revoir à la hausse le prix de l’eau (pour le secteur résidentiel, mais aussi industriel), mesure qui a déjà connu une première étape en 2016. Depuis début 2016, il existe deux types de tarification pour l’eau dans le Royaume, la première pour les consommateurs utilisant de l’eau potable et les infrastructures d’abduction (9 SAR/mètre cube) et la seconde pour les consommateurs ayant recours uniquement à la distribution d’eau potable (6 SAR/mètre cube)[23].
En réalité, il est plus juste de parler de levée des subventions au secteur de l’eau, Riyad ayant pour objectif de faire payer le prix de marché aux consommateurs et de privatiser les infrastructures de dessalement et de transport/distribution. Actuellement les consommateurs finaux ne s’acquittent de que de 5 à 10% des couts de production, ce qui n’incite pas à une meilleure gestion de la ressource[24]. Une deuxième augmentation des prix a eu lieu en octobre 2021, mais les autorités l’ont finalement annulée. L’acceptabilité sociale d’une telle mesure est un sujet sensible, ce qui explique pourquoi Riyad peine à la mettre en œuvre. La forte réticence de la population est due au manque de préparation et de communication de la part des autorités[25].
L’impact environnemental du parc des usines de dessalement
Enfin, un rapport de l’ONU publié début janvier 2019[26] fait état de l’impact environnemental conséquent des usines de dessalement. En effet, le dessalement d’eau de mer produit de la saumure, substance toxique pour la faune et la flore marine et parfois rejetée sans dilution ni traitement. L’Arabie saoudite produit, à elle seule, 22% des rejets mondiaux annuels de saumure, soit environ 11.4 milliards de mètres cubes[27]. Lorsque la saumure est rejetée sans dilution ni traitement, elle induit une augmentation de la concentration en sel autour de la zone de rejet. Des travaux de recherche ont ainsi montré que les rejets de saumure issus des usines de dessalement du Golfe Arabique augmentaient localement la concentration en sel de 5 à 10 g/L, la concentration moyenne de l’eau de mer dans cette région avoisinant les 45 g/L[28]. Les effets de cette hausse de la salinité sont encore partiellement méconnus, mais ils impliquent une diminution du taux d’oxygène et de la luminosité, mettant un péril la faune et la flore marine.
À ce jour, l’Arabie saoudite n’est pas signataire du protocole Tellurique, émanant de la Convention de Barcelone adoptée en 1976 et entrée en vigueur en 1978, qui prévoit des valeurs limites de rejets pour de nombreux éléments (sels, chlorine, température, etc.) et l’obligation de réaliser une étude d’impact (dossier examinant les conséquences environnementales d’un projet) avant la construction d’usines de dessalement[29]. Si ce protocole a été adopté uniquement pour les pays méditerranéens, l’Arabie saoudite pourrait s’en inspirer pour mettre en place une règlementation similaire afin de limiter l’impact de son parc d’usine de dessalement sur l’environnement.
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Les alternatives au dessalement
L’alternative la plus sérieusement envisagée par les autorités est une augmentation des capacités de traitement des eaux usées. À ce jour, la capacité de traitement des eaux usées est de 5.3 millions de mètres cubes/jour, avec 204 stations d’épurations reparties dans le Royaume. L’objectif, dans un premier temps, est de faire passer cette capacité à 8.4 millions d’ici fin 2023[30]. Cet objectif est en bonne voie d’être atteint avec 3.2 millions de mètres cubes/jour de capacités additionnelles actuellement en construction. Un signe que Riyad prend au sérieux la question hydrique dans le Royaume. L’argument est également économique, les eaux usées étant moins chères à traiter que le dessalement d’eau de mer. D’ici à 2025, l’Arabie saoudite prévoit de traiter 100% des eaux usées urbaines et ses capacités de traitement atteindront 10.3 millions mètres cubes/jour en 2030. Riyad compte sur ce traitement des eaux usées pour réduire la pression sur les usines de dessalement et opter pour une approche moins couteuse, bénéfique au consommateur final.
Pour les industriels, les autorités ont décidé de miser sur les « eaux grises », c’est-à-dire les eaux usées pouvant être réutilisées sans être rendue potable au préalable. La technologie Treated Sewage Effluent (TSE) s’avère être une alternative moins couteuse que le dessalement, mais les capacités actuelles sont encore minimes. Le Royaume compte augmenter de 70% ses capacités TSE à l’horizon 2030, pour atteindre 4 millions de mètres cubes/jour[31]. Cette eau sera utilisée pour les sites industriels, mais également pour les projets urbains visant à verdir les villes saoudiennes.
D’autres alternatives existent, même si elles ne sont pas encore développées sur le marché saoudien. En mars 2016, une étude publiée par l’université japonaise d’Hokkaido[32] mettait en avant le potentiel de capture des eaux de pluie et son intérêt pour la situation saoudienne. Cette solution pourrait répondre aux besoins de quelques villes saoudiennes, avec un potentiel de récupération de 7.5 mètres cubes/100 mètres carres. Il est toutefois important de prendre ce chiffre avec précaution, certaines régions (notamment le sud-ouest du Royaume) étant plus humides que d’autres. Cette technologie a le mérite d’être moins chère (par mètre cube) que le dessalement, étant donné que la consommation d’Énergie associée est nettement plus faible. Si c’est piste s’avère être prometteuse, Riyad n’a pas encore lancé de projets pilotes permettant de vérifier si cette technologie est viable sur le long terme.
Une autre technologie, permettant de capturer l’eau des nuages, pourrait être envisagée, dans les régions plus humides du Royaume. Quelques recherches universitaires sur cette question ont été menées,[33] mais aucune communication n’a été faite sur une possible mise en application.
Si ces technologies s’avèrent être prometteuses en théorie, rien n’indique qu’elles suffiront à enrayer durablement le sujet de l’approvisionnement en eau du Royaume, leur potentiel réel étant encore inconnu. À terme, il est probable que ces technologies n’offrent que des solutions locales, permettant d’approvisionner en eau des villes et/ou région, sans ambition de les intégrer à une gestion nationale de la ressource. Ces alternatives au dessalement s’intègrent dans une stratégie visant à respecter les engagements climatiques du Royaume, tout en maintenant les prix de l’eau et en limitant les rejets de Gaz à Effets de Serre (GES) associés aux usines de dessalement.
L’implémentation de la stratégie nationale de l’eau à accélérer
Le Ministère de l’environnement, de l’eau et de l’agriculture (MEWA) saoudien a développé une stratégie nationale pour l’eau[34], visant à garantir un accès stable, durable et effectif en termes de prix à l’eau potable pour les consommateurs. La stratégie se décline en cinq objectifs :
- Assurer un approvisionnement constant en eau potable.
- Mieux gérer la demande en eau du Royaume
- Se doter de services d’approvisionnements en eau et de traitement des eaux avec un cout abordable.
- Optimiser la gestion de l’offre en eau en évitant toutes les dégradations de l’environnement associées a la production d’eau potable.
- S’assurer de la compétitivité du secteur de l’eau via une meilleure gouvernance du secteur, davantage de participation du secteur privé, la localisation des ressources associées au secteur et une innovation continue.
Pour atteindre ces objectifs, une nouvelle loi sur les Partenariats Publics-Prives est entrée en vigueur en avril 2021, permettant de faire participer davantage le secteur privé aux nouveaux projets d’infrastructures de dessalement, de distribution/transport et de stations d’épurations[35]. Cette évolution règlementaire, qui ne concerne pas uniquement le secteur de l’eau, devrait permettre à Riyad de moderniser ses infrastructures et de réduire sa dépendance aux usines de dessalement.
Si la privatisation des usines de dessalement d’eau de mer semble être en bonne voie, le réseau de distribution d’eau est, quant à lui, vétuste et le taux de fuite moyen du Royaume est de l’ordre de 40%, l’un des plus élevés au monde. L’objectif est de faire passer ce pourcentage à 15% d’ici à 2030, en privatisant les infrastructures de distribution via des Partenariats Publics-Privés[36]. Un objectif ambitieux pour Riyad qui devra acquérir une expertise encore peu existante dans ce domaine, pour espérer atteindre un taux de fuite similaire aux pays pionniers sur cette thématique. Pour faciliter la modernisation du secteur de la distribution, l’entité publique actuelle en charge de la gestion, la National Water Company (NWC), a été divisée en 6 entités, représentant chacune une région administrative du Royaume. Ces entités seront progressivement privatisées, via des contrats de concessions, l’opération et la maintenance seront effectuées par des entreprises privées, mais la gestion des 6 régions restera centralisée[37].
Toutefois, ces concessions sont à prévoir sur le moyen/long terme, une première étape consiste à attribuer des contrats de mise a niveau technique, de 5 à 7 ans, visant à moderniser les infrastructures de réseau avant l’octroi des concessions. Cette attribution se fera via des appels d’offres, ouverts aux entreprises étrangères, Riyad cherchant à rendre plus concurrentielle son économie.
Une stratégie nationale dont l’échec serait désastreux
Si les objectifs de la stratégie nationale de l’eau semblent plutôt clairs, la pandémie de la COVID-19 a retardé les PPPs pour la privatisation des usines de dessalement. Riyad va devoir accélérer la privatisation de ce secteur pour générer des recettes afin de poursuivre le volet économique de la Vision 2030, visant à diversifier l’économie du Royaume[38]. Un échec de la mise en place de cette stratégie aurait des conséquences dramatiques pour le Royaume, qui verrait sa sécurité alimentaire et son développement industriel menacés.
Les enjeux liés à l’eau sont multiples dans le Royaume saoudien et les autorités ont pris conscience de l’intérêt à apporter à cette thématique. Une maitrise durable de l’or bleu passera par une rationalisation de la demande en eau, une diversification des moyens de production d’eau potable, une meilleure gestion des eaux usées, une plus grande participation du secteur privé au secteur et une innovation technologique permettant de travailler simultanément sur tous ces enjeux.
L’Arabie saoudite compte sur la transformation de son secteur de l’eau pour moderniser son économie et la rendre plus en phase avec les standards occidentaux, c’est-à-dire en introduisant plus de transparence dans l’allocation des PPP et la vente de ses actifs. Cette transformation sert un objectif géopolitique, visant à rendre plus compétitive l’économie saoudienne par rapport à ses voisins, tout en montrant à la communauté internationale qu’une meilleure gestion des ressources en eau constitue la priorité du gouvernement, suite à ses engagements sur les questions climatiques & environnementales.
Olivier Pasquier est salarié d’Électricité de France S.A. « EDF ». La présentation des documents dans cet article n’implique pas l’expression d’une quelconque opinion de la part d’EDF. La responsabilité des opinions exprimées par Olivier Pasquier dans ses articles, études et autres contributions lui appartiennent exclusivement, et la publication ne constitue pas un endossement par EDF des opinions qui y sont exprimées. Faits et opinions dans les articles présentés par Olivier Pasquier ne sont que des déclarations personnelles. L’auteur est seul responsable de tout le contenu de ses articles, y compris l’exactitude des faits, des déclarations, des ressources et ainsi de suite. EDF décline toute responsabilité en cas de violation des droits des autres parties ou de tout dommage résultant de l’utilisation ou de l’application du contenu des articles d’Olivier Pasquier.
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[1] En comparaison, le désert du Sahara disposerait d’une nappe phréatique de 31 000 milliards de mètres cubes repartis sur trois pays : La Libye, la Tunisie et l’Algérie, qui s’étend sur une surface de 600 000 km², soit celle de la France.
[2] Georges Mutin, Le Monde Arabie face au défi de l’eau, page 20, Institut Politique de Lyon, 2009.
[3] Nicolas Raiga-Clemenceau, La sécurité en eau et la sécurité alimentaire, page 4, IPEMED, janvier 2020
[4] Aziz Reguig, La gestion de l’eau, sa production et sa consommation, des défis pour l’Arabie saoudite désertique, page 1, DG Trésor, juin 2020.
[5] Le US Department of Agriculture (USDA) estime la production de blé dans le Royaume a 400 000 tonnes pour 2021-2022 et 15 000 pour le maïs.
[6] General Authority for Statistics, Source: MEWA, percentage of water consumption by sector
[7] General Authority for Statistics, Source: MEWA, percentage of non-renewable groundwater consumption
[8] General Authority for Statistics, Source: MEWA, percentage of water consumption by sector
[9] General Authority for Statistics, Source: MEWA, quantity & percentage of desalinated water to fresh water
[10] General Authority for Statistics, Source: MEWA, percentage of water consumption by sector
[11] Aziz Reguig, La gestion de l’eau, sa production et sa consommation, des défis pour l’Arabie saoudite désertique, page 1, DG Trésor, juin 2020.
[12] The Economic Times, 13/10/2020, Inside the world’s biggest water desalination plants in Saudi Arabia & Aziz Reguig, Les programmes d’investissement dans le secteur de l’eau en Arabie saoudite, page 4, DG Trésor, juin 2020.
[13] US-Saudi Business Council, Water in Saudi Arabia: Desalination, Waterwaste, and Privatization, 7 janvier 2021
[14] Viviane Renaudin, Le dessalement de l’eau de mer et des eaux saumâtres, ENS Chimie, 18/11/2003
[15] Aziz Reguig, La gestion de l’eau, sa production et sa consommation, des défis pour l’Arabie saoudite désertique, page 1, DG Trésor, juin 2020.
[16] Vivien Lecomte, Le dessalement de l’eau de mer : quels impacts sur l’environnement, ecotoxicologie.fr, octobre 2014
[17] Water World, Saudi Arabia launches program for a drastic reduction in water use, 21 mars 2019.
[18] UN World Water Development Report 2019, 18 mars 2019
[19] Arab News, How Saudi Arabia is charting a path toward food security, 03/06/2021, arabnews.com
[20] Arab News, Saltwater-grown crops lift food-security hopes of arid Arab countries, 16/07/2021, arabnews.com
[21] US-Saudi Business Council, Water in Saudi Arabia: Desalination, Waterwaste, and Privatization, 7 janvier 2021
[22] Gaïc Le Gros, Le nucléaire saoudien, économie, emplois et désalinisation, SFEN, 27 avril 2020.
[23] Pinsent Masons, Saudi Arabia raises business water tariff by 50%, 03/11/2015.
[24] Fanack water, What does the Future Hold for Water in KSA?, 28/07/2021
[25] Stephen J. Mcllwaine, Drivers and challenges to water tariff reform in Saudi Arabia, 24/02/2020
[26] United Nations, The State of desalination and brine production: A global outlook, 07 December 2018
[27] Giulietta Gamberini, Dessalement de l’eau : l’ONU s’inquiète des risques pour l’environnement, La Tribune, 14 janvier 2019.
[28] Elimelech, M., Phillip, W. A. 2011. The future of seawater desalination: energy, technology, and the environment. Science. Volume 333, Issue 6043, 712-717
[29] United Nations Environnment, la Convention de Barcelone et ses protocoles
[30] US-Saudi Business Council, Water in Saudi Arabia: Desalination, Wastewater, and privatization, 07/01/2021
[31] US-Saudi Business Council, Water in Saudi Arabia: Desalination, Wastewater, and privatization, 07/01/2021
[32] Mokhtar Guizani, Storm Water Harvesting in Saudi Arabia: A Multipurpose Water Management Alternative, march 2016.
[33] Faheemuddin Patel, Simplified Modeling and Analysis of the Fog Water Harvesting System in the Asir Region of the Kingdom of Saudi Arabia, King Fahd University of Petroleum and Minerals, January 2017.
[34] National Water Strategy, Ministry of Environment, Water & Agriculture, mewa.gov.sa
[35] Dentons, Saudi Privatization Law, 12/04/2021
[36] US-Saudi Business Council, Water in Saudi Arabia: Desalination, Wastewater, and privatization, 07/01/2021
[37] Arab News, Saudi National Water Co restructures as part of privatization drive, 11/07/2021, arabnews.com
[38] Selon une déclaration du ministre des Finances saoudien, Mohammed Al Jadaan, le programme des privatisations, tous secteur économiques confondus, devrait permettre de générer 55 Mds USD, 38 Mds USD via la vente directe d’actifs et le différentiel de 17 Mds USD via des Partenariats Publics Privés.
