Les procédés physiques

Les progrès de la chimie et de la physique, à la Belle Epoque, nourrissent l'imagination de certains inventeurs : la stérilisation des liquides fait partie des applications pressenties. Le procédé physique le plus efficace, de l'avis unanime des savants, est l'ébullition, difficilement applicable aux grandes masses d'eau. Suite au concours de Marseille, la filtration simple semble reconnue insuffisante, tandis que « les procédés de purification par l'ozone ou par les rayons ultra-violets ont fourni des résultats constamment favorables »²²⁹⁶.

La principale méthode est mise au point successivement en Hollande et en Allemagne (par le néerlandais Tyndal et par la firme Siemens et Halske), d'une part, puis en France ; elle consiste à stériliser l'eau par l'ozone. Le savant Marius-Paul Otto, après une thèse de sciences physiques sur l'ozone, devient le principal artisan de son développement en France, alors qu'elle reste étrangère, en grande partie, au champ d'intérêt des ingénieurs britanniques et américains. Dès 1899, il fait fonctionner une usine expérimentale à Auteuil, et conçoit des projets pour épurer les eaux de sa ville natale, Nice²²⁹⁷. La stérilisation, appelée « ozonisation » (parfois « ozonation » ou « ozonification »), consiste à mettre en contact l'eau avec de l'air électrisé, qui produit de l'ozone (O3).

Alors que l'ozone a déjà acquis ses lettres de noblesse (premier prix au concours de la ville de Paris, marchés à Nice, Chartres, etc.), vers 1909 apparaît une autre méthode, d'abord proposée à l'Académie des Sciences par l'hygiéniste lyonnais Jules Courmont, avec l'aide de ses collègues de la Faculté de Médecine de Lyon. Il s'agit de la stérilisation par les rayons ultra-violets. Pour cela, on utilise une lampe en quartz à vapeur de mercure, forte productrice de ce rayonnement microbicide²²⁹⁸. Deux méthodes sont possibles : soit la lampe est complètement immergée dans l’eau, chaque radiation qu’elle produit se trouvant naturellement absorbée par les milieux environnants ; soit la lampe est placée à proximité immédiate de l’eau à stériliser, mais brûle à l’air libre sans être immergée. Pour les collègues parisiens de Courmont, Helbronner et von Recklingshausen, travaillant à la Sorbonne, la première semble la plus séduisante par sa simplicité, mais elle a de graves inconvénients : l’eau refroidit la lampe qui brûle à une température moins élevée et émet moins de radiations. Ils préfèrent mettre au point des appareils où l’eau, tout en passant le plus près possible de la source de rayons ultra-violets et en étant agitée pour soumettre chaque particule d'eau à l'action de la lumière, se trouve néanmoins séparée de celle-ci par une couche d’air. En 1912, selon eux, deux applications existent en France, à Maromme-les-Rouen (500 m3 par jour) et à L'Isle-sur-la-Sorgue, après filtration préalable par le système Puech-Chabal ; ensuite, le même procédé est proposé à Carmaux et à Saint-Malo – sans recueillir l'aval du CSHP pour cette dernière ville²²⁹⁹. Un tel procédé semble avoir fonctionné à Lunéville, sans que nous ayons plus de renseignements à ce sujet, et avoir été appliqué pour des installations militaires²³⁰⁰. Le vrai problème de ce système, qui attira la convoitise de diverses sociétés avant 1914, était de disposer d'une eau limpide, et donc de nécessiter la filtration préalable ; ajoutons à cela une consommation non négligeable d'électricité – qui existait aussi dans le cas de l'ozone. L'un des inventeurs de la stérilisation par l'ozone, Louis Marmier, résumait ainsi la question :

‘« Les dépenses d'installation semblent devoir être moindres pour les procédés aux rayons ultra-violets que pour les procédés à l'ozone. Mais on doit tenir compte du fait que la société exploitant les brevets de stérilisateurs par l'ultra-violet demandera une redevance à ceux qui utiliseront ce procédé […]
Au contraire, il existe des procédés de stérilisation par l'ozone qui sont dans le domaine public, et parmi ceux-ci, il en est qui maintes fois ont fait leurs preuves dans des essais officiels. En les employant, il n'y a donc aucune dépense supplémentaire à ajouter aux nombres que nous avons donnés pour eux »²³⁰¹. ’

Les principaux procédés pour rentre les eaux potables sont donc découverts avant 1914 ; certains disparaissent rapidement (le ferrochlore, les rayons ultra-violets), d'autres nécessitent un complément : la firme Puech-Chabal base son argumentation dans les années 1900 sur l'aspect « naturel » de son procédé, mais doit recourir aux hypochlorites dans les années 1920. Le chlore continue d'avoir mauvaise presse auprès du grand public et il serait intéressant de chercher plus de témoignages sur la perception de l'eau « du robinet » par le grand public, alors que d'autres boissons la concurrençaient (eau en bouteille pour les élites, vin pour les milieux populaires).