Comparatif Adoucisseurs d’eau : les différents types de solutions et leurs fonctionnalités
Étude comparative des systèmes de traitement de l’eau calcaire
Vous cherchez une solution pour lutter efficacement contre le calcaire présent dans l’eau de votre maison mais vous ne savez pas vers quel modèle vous tourner ?
Nous vous proposons un comparatif complet des adoucisseurs disponibles sur le marché en 2022 pour vous permettre d’y voir plus clair entre les différents types d’adoucisseur d’eau et leur fonctionnement technique :
Note de l’auteur du guide d’achat Comparatif Adoucisseurs d’eau –
Cette étude comparative des adoucisseurs du marché est le fruit de plusieurs dizaines d’années de travail pendant lesquelles j’ai été artisan installateur et partenaire des plus grandes marques dans le domaine du traitement de l’eau. Cette expérience terrain m’a permis de vérifier, contrôler et suivre dans le temps les effets de chacune des solutions présentées dans ce panorama complet.
Les différents types d’adoucisseurs et anticalcaires
Les différentes catégories d’adoucisseurs avec modification chimique
- Adoucisseurs au sel
- Anticalcaires adoucisseurs au CO2
- Filtres polyphosphates
- Filtres galvaniques
Les différentes catégories d’adoucisseurs avec modification moléculaire
- Anticalcaires catalytiques
- Anticalcaires électrolytiques
- Anticalcaires magnétiques
- Anticalcaires électromagnétiques
- Anticalcaires à induction
Les adoucisseurs d’eau au sel
Comment fonctionne un adoucisseur d’eau au sel ?
1) L’échange ionique
L’eau calcaire, composée d’ions calcium (Ca2+) et magnésium (Mg2+), passe à travers une bouteille de résine qui est, elle, chargée en ions sodium Na+. Dans ce processus, les ions Ca2+ et Mg2+ (ceux-là même responsables du calcaire) vont chasser les ions Na+ de la résine.
Quand tous les ions Na+ sont échangés, on dit que les résines sont saturées et il convient alors de procéder à une régénération pour recharger la résine en ions sodium.
2) La régénération des résines
Le processus de régénération consiste à rincer les résines avec la saumure contenue dans le bac voisin. Cette saumure, une solution de chlorure NaCI, recharge les résines en Na+, mais rejette à l’égout les ions Ca2+, Mg2+ et CI sous forme de chlorure, qui est, lui, néfaste pour l’environnement.
S’ensuit un rinçage de l’appareil à l’eau potable (environ 100 litres d’eau en moyenne) pour supprimer la saumure. Ce processus se reproduit en moyenne tous les 3 m3 d’eau consommée.
Adoucisseur d’eau au sel : avantages et inconvénients
Avantages
- Dissolution du calcaire
L’adoucisseur au sel élimine 85 % du calcaire ; les 15 % restants empêchent l’eau de devenir acide et de risquer de percer les canalisations en métal ou autres échangeurs à plaque, chaudières et chauffe-eaux. D’où l’importance de vérifier régulièrement le réglage de l’appareil.
Inconvénients
- Gaspillage environnemental
100 litres d’eau potable sont gaspillés tous les 3 m3 consommés environ. Sachant que la consommation moyenne d’un foyer composé de 2 personnes est de 100 m3 par an, ce gaspillage correspond à plus de 3 000 litres d’eau perdus chaque année.
- Pollution
Ce type d’adoucisseur rejette des chlorures dans les égouts. Néfastes pour l’environnement, ceux-ci empêchent la décomposition organique au niveau des fosses septiques et des stations d’épurations.
- Eau non potable
Avec un traitement au sel, l’eau devient impropre à la consommation. L’eau stagnant dans la bouteille de résine avant utilisation implique un risque de développement bactérien.
À noter que ce problème est combattu par certains fabricants qui ajoutent un chlorinateur pour désinfecter l’eau au passage à chaque régénération.
Il est par ailleurs interdit de consommer l’eau provenant d’un adoucisseur dans les ERP (établissements qui reçoivent du public), et certains fournisseurs d’eau préviennent également de ce risque sur leur facture d’eau, en demandant de “by passer” l’eau pour leur consommation. (image)
Il en résulte que la plupart des utilisateurs ne boivent pas – ou plus – l’eau de la ville à cause de leur adoucisseur, et qu’ils achètent des bouteilles en plastique toute l’année.
- Contraintes d’entretien
Il est obligatoire de procéder à un entretien régulier, qui consiste à désinfecter les résines et le bac à sel au moins tous les ans, et à vérifier le réglage.
Par ailleurs, il est nécessaire de recharger le bac à sel régulièrement en sacs de 25 kg.
Combien coûte un adoucisseur au sel ?
On peut constater que la fourchette de prix est importante allant d’un premier prix vendu en direct sur Internet à 450 €, jusqu’à des appareils de marque vendus service compris jusqu’à 5 000 €.
Le marché des adoucisseurs au sel
Le marché des adoucisseurs au sel représente 500 000 millions d’euros. Plébiscités par le grand public pendant longtemps, leur monopole tend à diminuer depuis quelques années avec l’arrivée, sur le marché, de systèmes anticalcaires plus efficaces et surtout plus écologiques.
Les anticalcaires adoucisseurs d’eau au CO2
Comment fonctionne un adoucisseur d’eau au CO2 ?
1) L’adjonction de CO2
Un débitmètre quantifie l’eau par des impulsions. Ces impulsions sont envoyées au calculateur qui ouvre et ferme une électrovanne, laissant passer une dose de CO2 dans l’eau.
La quantité de CO2 injectée dépend du temps d’ouverture de l’électrovanne et de la pression différentielle qu’il y a entre le gaz et l’eau.
Le CO2 injecté dans l’eau est transformé en acide carbonique et a pour effet de baisser le pH de l’eau.
2) La dissolution du calcaire
En abaissant normalement le pH de l’eau en dessous du pH de saturation, le calcaire devient soluble dans l’eau et se transforme en bicarbonate qui, lui, s’évacue avec le débit de l’eau.
Ce procédé naturel est également utilisé dans l’industrie de traitement de l’eau pour stabiliser l’eau à l’équilibre calco-carbonique (loi de Tillmans).
Pour en savoir plus sur le procédé technique et chimique des adoucisseurs au CO2, nous vous suggérons de lire l’article suivant.
Adoucisseur d’eau au CO2 : avantages et inconvénients
Avantages
- Dissolution du calcaire
L’adoucisseur au CO2 élimine 100 % du calcaire
- Respect de l’environnement
Issu d’un procédé 100 % écologique, l’anticalcaire au CO2 protège la santé et l’environnement.
- Potabilité de l’eau
Ce type d’appareil conserve les sels minéraux essentiels à notre équilibre et transforme naturellement les carbonates en bicarbonates qui, eux, facilitent la digestion et protègent la peau.
Par ailleurs, la potabilité de l’eau est conservée. Plus besoin d’acheter des bouteilles d’eau en plastique, y compris pour les nourrissons !
Inconvénients
- Entretien
Le traitement du calcaire par adjonction de CO2 peut laisser un résidu de calcaire dissous, facile à enlever d’un simple coup de chiffon.
Combien coûte un adoucisseur au CO2 ?
Les tarifs varient de 1 500 à 3 500 €.
Le marché des adoucisseurs au CO2
Le marché des anticalcaires au CO2 est réparti entre 5 fabricants en Europe, 3 en France et 2 en Belgique.
Les principales caractéristiques techniques des adoucisseurs CO2
Avant de choisir votre anticalcaire au CO2, certaines fonctionnalités sont à étudier précisément :
- Le système de réglage : manuel ou automatique,
- Le nombre d’injections de CO2 par litre (c’est ce nombre qui impacte le mélange et la stabilité du pH),
- La capacité à gérer la différence de pression entre le gaz CO2 qui est fixe et l’eau qui est dynamique (ce niveau impacte la quantité de CO2 injectée à chaque impulsion),
- Les fonctions de prévention et d’alerte de manque de gaz CO2,
- Les fonctions de gestion de l’eau :
- Prévention de fuite d’eau,
- ou de surconsommation d’eau,
- et de compteurs d’eau multiples.
- L’ergonomie et la facilité d’installation,
- La facilité d’utilisation et de mise en service.
Les filtres anticalcaires polyphosphates
Comment fonctionne un filtre anticalcaire polyphosphate ?
Les cristaux de polyphosphate se dissolvent dans l’eau pour empêcher le tartre de s’incruster.
Filtres anticalcaires polyphosphates : inconvénients
Bien que la réglementation autorise ce type de produit, il faut savoir que le phosphate à haute dose représente un risque de dangerosité pour la santé et n’est pas recommandé. Il est en effet impossible de contrôler la dissolution régulière et proportionnelle au débit d’eau, ce qui rend ce système à risque et aléatoire. Une eau qui stagne trop longtemps va dissoudre beaucoup de phosphate qu’il faudra penser à évacuer avant utilisation. Et il conviendra également de changer régulièrement les cristaux pour éviter qu’ils ne se transforment en bouillie, impropre à la consommation.
Le marché des filtres polyphosphates
Les filtres à cartouches de polyphosphate sont très répandus car économiques.
Il est possible de les acheter dans toutes les surfaces de bricolage ou sur Internet.
Les filtres anticalcaires catalytiques
Comment fonctionnent les filtres anticalcaires catalytiques ?
Les systèmes décrits ci-après transforment la molécule de calcaire de la forme de calcite (CaCO3) en aragonite (CaCO3).
La composition chimique de l’eau reste donc identique. Seule la structure moléculaire des ions calcium (Ca) tend à être modifiée. Plus précisément, cela signifie que l’appareil tente – avec plus ou moins de succès – d’influer sur la morphologie cristalline du carbonate de calcium, pour la rendre plus soluble et moins incrustante dans l’eau. On parle aussi de transformation des carbonates de calcium sous forme de nanocristaux de structure rhomboédrique.
Ce terme de catalyseur ou conditionneur catalytique est affecté à un grand nombre d’appareils sur le marché. On trouve 2 types de conditionneurs catalytiques différents :
- Les conditionneurs catalytiques sous forme de tubes en métal,
- Et les conditionneurs catalytiques sous forme de réservoirs remplis de résines zéolites.
1. Les filtres conditionneurs anticalcaires catalytiques sous forme de tubes métalliques
Leur principe actif associe l’énergie électrique induite par de l’énergie cinétique. On parle aussi d’énergie électrostatique et microélectrolytique.
Le conditionneur est généralement composé de 2 métaux de noblesses différentes. Ils provoquent un léger courant électrique au passage de l’eau qui est alors soumise à des changements de pression, de vitesse et de turbulence de part les cavités et venturis successifs de ce conditionneur.
Plus le courant d’eau sera fort, plus le courant électrique devrait être intense, ce qui “normalement” formera des macromolécules molles (aragonite majoritaire), devenant non-adhérentes aux parois et susceptibles d’être entraînées dans le flux d’eau.
Filtres anticalcaires catalytiques sous forme de tubes métalliques : inconvénients
Les effets et résultats de ces filtres catalytiques sont assez variables.
Il est recommandé de poser une liaison équipotentielle avant et après l’appareil, mais dans les faits, elle est rarement bien réalisée (il faut une câble cuivre à la terre d’au moins 6 mm2).
De plus, le débit et la vitesse de l’eau qui passent dans le catalyseur jouent un rôle essentiel pour obtenir un courant électrique suffisant. Or, on utilise rarement l’eau avec un débit maximum.
Enfin, les anodes ne sont pas toujours remplaçables et très rarement visibles pour connaître leurs états d’usure.
Mon expérience d’installateur m’a plus souvent amené à remplacer ces systèmes qu’à en poser !
Focus : le cas des filtres conditionneurs anticalcaires galvaniques à anode de zinc sacrificielle
Une option a été développée pour accentuer la transformation catalytique en ajoutant une anode de zinc. Ainsi, l’électrolyse va libérer des ions de zinc qui vont constituer des noyaux de cristallisation plus durables. Les anodes de zinc sacrificielles sont très souvent utilisées pour protéger les autres métaux – comme par exemple dans les chauffe-eaux pour combattre l’électricité induite par l’eau courante – afin d’éviter l’usure prématurée de la cuve en acier. C’est l’anode de zinc dans ce cas qui est usée avant que cette électricité ne s’attaque à la cuve.
Le marché des filtres catalytiques sous forme de tubes métalliques
Un grand nombre d’appareils de ce type existe sur le marché depuis 20 ans. Les différences viennent de la composition (matériaux) et des sculptures intérieures variées.
2. Les filtres catalytiques sous forme de réservoirs remplis de résine zéolite conditionnée
Ces appareils fonctionnent selon un principe catalytique qui met en œuvre des résines échangeuses de cations. Ceci permet de précipiter les ions calcium.
Les résines conditionnées électro-négativement attirent les ions calcium qui vont aller se nicher dans les nano-porosités du matériau. La réaction électrolytique se produit par les frottements des granulats entre eux au passage de l’eau. Ainsi, les carbonates de calcium sont libérés sous forme de nanocristaux rhomboédriques ne pouvant plus s’accrocher aux parois et autres échangeurs de chaleur par exemple.
Filtres anticalcaires catalytiques sous forme de réservoirs : avantages et inconvénients
Résultat : ce système fonctionne plutôt bien, même s’il est assez dépendant d’un bon débit d’eau pour être complètement efficace. Et il convient de changer assez régulièrement ces résines spéciales qui perdent de leur pouvoir électronégatif petit à petit.
Les filtres anticalcaires électrolytiques
Ces filtres devraient être dans la même catégorie que les filtres catalytiques car ils ont le même fonctionnement de base.
Quand l’eau traverse le conditionneur, un faible courant électrique se produit grâce à la différence de potentiel qui existe entre l’élément central – généralement en métal plus tendre – et le cylindre qui doit normalement être mis à la terre. Ce champ électrique est censé modifier la cohésion et l’adhésion des sels de carbonate de calcium et de magnésium.
La combinaison des turbulences, de l’anode de zinc, et du champ électrique engendré par le flux d’eau est le cocktail gagnant que l’on trouve dans beaucoup de solutions du marché sous différentes appellations plus ou moins enrobées de marketing !
Les vendeurs ont généralement une gamme assez étendue d’appareils pour s’approcher au mieux de l’utilisation demandée, car un débit suffisant est important pour être efficace (à petit débit, cela ne fonctionne pas !).
Les anticalcaires magnétiques
Comment fonctionnent les anticalcaires magnétiques ?
Le champ magnétique provoque une agitation ionique pour tenter de modifier la morphologie cristalline du carbonate de calcium et réduire la taille des clusters d’eau, appelés aussi grappes moléculaires. L’objectif de ces filtres est d’atteindre une modification du champ moléculaire pour obtenir des nano-cristaux.
Il existe un grand nombre d’appareils différents dans ce domaine, mais la recette, ici aussi, utilise les mêmes bases que les aimants ou électroaimants qui impulsent des fréquences variables, combinées à des turbulences de l’eau engendrées par des cavités et des obstacles sous forme de venturi parfois.
Sur les dizaines d’appareils recensés, il est intéressant de constater à quel point il est très difficile, sinon impossible d’avoir une explication physique claire et simple.
Les systèmes anticalcaires à induction électromagnétique
Également appelés générateurs de champs électriques impulsionnels induits, le système de fonctionnement est assez proche de celui des aimants.
Le principe concerne l’émission d’ondes basses fréquences qui alternent en permanence dans l’eau et qui sont transmises par l’intermédiaire de fils électriques enroulés autour du tuyau.
Le but est de rendre instable l’équilibre ionique des cristaux de calcaire pour initier une nouvelle cristallogenèse des particules.
La formule chimique de l’induction électromagnétique est CaCo3 -> Ca2+ et Co32-
Ce déséquilibre est maintenu tant que l’action électromagnétique propagée demeure présente dans l’eau. Or, plus on s’éloigne de l’émetteur, plus l’équilibre incrustant du calcaire réapparaît !
Le champ électromagnétique multi-fréquences évite normalement la formation incrustée de la calcite.
Systèmes anticalcaires à induction électromagnétique : avantages et inconvénients
Résultat : ce procédé est efficace à condition de ne pas être trop éloigné des points de puisage. À noter cependant que l’équilibre naturel de la calcite reprend toujours ses droits.
