L’entartrage est un casse-tête pour l’industrie du traitement de l’eau tout comme pour celle de la détergence. Dans le premier cas à cause de la formation de dépôts qui réduit les performances du système tout en augmentant la consommation d’énergie et/ou les coûts d’entretien et, dans le second cas à cause des besoins de traitements spécifiques pour éliminer correctement toute la saleté. C’est pour cette raison que des agents dispersants et antitartres sont utilisés dans les deux industries.
Les agents antitartres agissent en empêchant la formation du précipité de carbonate de calcium (principalement), tandis que les agents dispersants interviennent une fois le précipité formé, en empêchant la formation de noyaux de particules qui finissent par devenir du tartre.
Parmi ces agents antitartres, les plus importants sont les phosphonates.
Le problème des phosphonates
L’utilisation de produits dérivés du phosphore tels que les phosphonates engendre un impact sur l’environnement qui ne peut être ignoré. L’excès de nutriments tels que l’azote et le phosphore dans les eaux des lacs, étangs, rivières, réservoirs, etc. ….provoque l’eutrophisation de l’eau.
L’excès de nutriments entraîne une croissance abondante des plantes et autres, consommant une grande quantité d’oxygène dissous pendant leur croissance et leur putréfaction. De plus, ils apportent une abondance de matière organique (boue).
L’eutrophisation affecte la qualité de l’eau. L’augmentation de la matière organique en putréfaction, associée à la réduction de l’oxygène dissous, provoque une forte odeur dans l’eau. Cette perte de qualité de l’eau peut entraîner de nombreux problèmes tant pour l’économie de la région que pour la santé des personnes qui y vivent. C’est pour cette raison que de plus en plus de pays limitent les rejets de phosphore.
Par ailleurs, la fabrication du phosphore et de ses dérivés implique une forte demande d’énergie et une grande émission de gaz, ce qui a également un impact négatif sur notre planète.
En manque de phosphonates
La fabrication des phosphonates rivalise avec beaucoup d’autres processus industriels pour sa matière première : le phosphore. Par conséquent, le prix de ces produits connaît d’importantes fluctuations. Cette situation s’est aggravée avec l’arrivée de la Covid.
La situation postpandémique que nous traversons a mis en échec la commercialisation de nombreux produits, notamment les phosphonates. Le manque de disponibilité de produit et de transport, ainsi que l’impact sur l’environnement mentionné ci-dessus, ont poussé de nombreuses entreprises à revoir leurs formulations en utilisant une solution alternative aux phosphonates.
Une solution alternative aux phosphonates
Il existe un certain nombre de polymères dispersants et antitartres conçus pour remplacer les phosphonates dans les formulations de détergents et pour le traitement de l’eau. Des polymères aux fortes propriétés dispersantes offrant un excellent contrôle sur l’entartrage, et convenant à des conditions de dureté de l’eau allant de modérées à sévères.
Un pouvoir dispersant supérieur à celui des phosphonates
Les polymères dispersants et antitartres ont la même capacité que les phosphonates à empêcher la formation de précipité, mais améliorent considérablement la capacité à les disperser.
Le tableau suivant compare les performances des polymères dispersants et antitartres à celles des principaux phosphonates : PBTC (2-Phosphonobutane-1,2,4,-tricarboxylic acid), ATMP ( Amino Trimethylene Phosphonic Acid) et HEDP (Hydroxy Ethylidene Diphosphonic Acid).
Les graphiques suivants montrent le pourcentage d’inhibition du sulfate de calcium, du kaolin et de l’oxyde de fer hydraté pour ces phosphonates et pour les polymères dispersants et antitartres. Dans tous les cas, la solution alternative aux phosphonates est la plus performante.
Polymères dispersants et antitartres : deux en un
Les phosphonates sont de puissants agents antitartres, mais ils n’offrent pas de bonnes propriétés de dispersion. C’est pourquoi dans les formulations ils sont généralement accompagnés d’un polymère dispersant (par exemple, l’acide polyacrylique ou le polyacrylate de sodium). Les polymères dispersants et antitartres, quant à eux, combinent ces deux propriétés en même temps, offrant ainsi une alternative aux phosphonates qui ne requiert pas l’ajout d’autres polymères.
Comme on peut le voir sur le graphique X, les propriétés d’inhibition du carbonate de calcium des polymères dispersants et antitartres sont très similaires à celles des combinaisons de phosphonate PBTC avec de l’acide polyacrylique (PAA) et un autre copolymère.
Une solution alternative aux phosphonates avec un moindre impact sur l’environnement
En plus de tous les arguments déjà avancés en termes d’efficacité et de performance, les polymères dispersants et antitartres ont un impact sur l’environnement plus faible que les phosphonates. Par exemple, il a été démontré qu’ils libèrent 10,8 fois moins de phosphore que le PBTC.
