Eau filtrée et minéraux : quels filtres les préservent ou les éliminent

L’eau filtrée peut être riche en minéraux, en contenir peu ou se situer entre les deux ; le mot « filtrée » à lui seul ne permet pas de le savoir. C’est la technologie intégrée au filtre qui détermine le résultat. Les étapes de filtration des sédiments et au charbon fonctionnent en piégeant les particules et en adsorbant les substances chimiques ; les minéraux dissous comme le calcium et le magnésium les traversent donc directement. Un adoucisseur d’eau ne retire pas vraiment ces minéraux : il les échange contre du sodium. L’osmose inverse et la distillation éliminent la plupart des minéraux dissous en même temps que tout le reste ; c’est pourquoi un post-filtre minéral existe pour en réintroduire une partie ensuite. Une fois que vous savez où se situe votre filtre sur cette échelle, le goût de votre eau et une mesure du TDS qui a changé après l’installation d’un nouvel appareil commencent tous deux à s’expliquer.

• Les filtres à sédiments et au charbon éliminent les particules, le chlore et les composés responsables des odeurs ou du goût, mais pas les minéraux dissous.
• Même les filtres en céramique les plus fins et les membranes d’ultrafiltration sont conçus pour retenir les particules et les microorganismes, dont la taille est bien supérieure à celle d’un ion minéral dissous.
• L’adoucissement échange les minéraux responsables de la dureté contre du sodium au lieu d’éliminer complètement les minéraux ; une eau adoucie n’est donc pas la même chose qu’une eau déminéralisée.
• L’osmose inverse et la distillation sont les deux technologies domestiques courantes qui réduisent considérablement la teneur en minéraux dissous.
• Si la mesure du TDS augmente après l’ajout d’un post-filtre minéral, cela signifie que des minéraux sont réintroduits, et non qu’un problème est survenu.

Filtres à sédiments et au charbon : ce qu’ils retiennent et ce qui les traverse directement

Un filtre à sédiments est un tamis physique : il retient le limon, les particules de rouille et les autres particules visibles avant qu’elles n’atteignent l’étape suivante. Le charbon actif fonctionne autrement : il adsorbe le chlore, les composés organiques volatils et les composés responsables du goût et des odeurs qui donnent à l’eau du robinet un goût fade ou chimique. Aucun de ces procédés n’est conçu pour agir sur les ions dissous. Des essais menés par un service de vulgarisation universitaire sur le charbon actif ont montré qu’il « n’élimine ni les bactéries, ni l’azote nitrique, ni le fluorure, ni le chlorure, ni la dureté (calcium, magnésium), ni la plupart des ions métalliques » (source : Bulletin 1542 du service de vulgarisation de l’Université de Géorgie). C’est pourquoi un préfiltre à sédiments est souvent installé avant une étape au charbon : il protège le charbon contre l’encrassement par les particules afin qu’il continue d’adsorber efficacement les composés responsables du goût et des odeurs, et non pour modifier les minéraux dissous qui restent dans l’eau. Si votre filtre est un modèle de base installé sur le robinet, en carafe ou sous l’évier et doté de charbon, vous pouvez vous attendre à ce qu’il améliore le goût et réduise le chlore tout en laissant la teneur en minéraux de votre eau pratiquement inchangée.

Céramique et ultrafiltration : une barrière plus fine, mais le même résultat pour les minéraux dissous

Les cartouches en céramique et les membranes d’ultrafiltration poussent beaucoup plus loin le même principe : la filtration physique. Elles sont conçues pour bloquer les particules et les microorganismes à une échelle bien plus fine que ne le permettent les étapes de filtration des sédiments ou au charbon, ce qui est utile lorsque le problème concerne la turbidité ou la contamination biologique plutôt que le goût. Un ion minéral dissous est toutefois encore bien plus petit que les pores, même fins, de ces filtres. Le principe d’exclusion par la taille qui rend la céramique et l’ultrafiltration efficaces contre les particules ne s’applique donc pas au calcium, au magnésium ou au sodium présents en solution. Aucune source consultée dans le cadre des recherches pour cet article ne donnait de valeur précise de taille de pores ni de pourcentage d’élimination des minéraux dissous pour les cartouches en céramique ou d’ultrafiltration. Considérez donc cette section comme l’exposé d’un principe physique général, et non comme une valeur testée : ces types de filtres sont conçus pour retenir les particules, tandis que les minéraux dissous sont tout autre chose.

Adoucissement par échange d’ions : il n’élimine pas les minéraux responsables de la dureté, il les échange contre du sodium

On suppose souvent qu’un adoucisseur d’eau « élimine » la dureté, mais un adoucisseur à échange cationique échange en réalité un groupe de minéraux dissous contre un autre. Le lit de résine retient des ions sodium et les libère lorsque le calcium et le magnésium — les minéraux responsables de la dureté — se lient plus fortement à la résine et prennent leur place. Le programme WaterSense de l’EPA décrit le procédé comme un appareil conçu pour « éliminer les ions calcium et magnésium présents dans l’eau dure en les échangeant contre du sodium » (source : EPA WaterSense, adoucisseurs d’eau à échange cationique). L’appareil se régénère périodiquement : une saumure le rince pour recharger la résine en sodium frais et évacuer vers le drain les ions responsables de la dureté qui ont été recueillis. Il vaut la peine de garder à l’esprit la conséquence pratique lorsque vous lisez une fiche technique : l’eau adoucie contient toujours des minéraux dissous, mais dans une proportion différente. Si vous surveillez votre apport en sodium, tenez compte de ce compromis au lieu de supposer qu’un adoucisseur a produit une eau sans minéraux.

Osmose inverse et distillation : les deux technologies qui éliminent la plupart des minéraux dissous

Si votre objectif est de réduire largement la teneur en minéraux dissous plutôt que de simplement modifier les minéraux présents, les deux technologies qui le font réellement dans une installation domestique classique sont l’osmose inverse et la distillation. Elles reposent sur un principe différent de celui des filtres ci-dessus : au lieu de retenir les particules selon leur taille ou d’échanger un ion contre un autre, elles séparent l’eau elle-même de presque tout ce qui y est dissous.

Comment l’osmose inverse traite les minéraux dissous

Une membrane d’osmose inverse utilise la pression appliquée pour faire passer l’eau à travers une barrière semi-perméable, tout en rejetant de l’autre côté les ions dissous plus gros, notamment le calcium, le magnésium et le sodium. C’est pourquoi l’osmose inverse réduit considérablement les solides dissous totaux par rapport à l’eau entrante. Le rejet n’est toutefois pas absolu pour toutes les substances dissoutes : la même étude indique qu’un gaz tel que le sulfure d’hydrogène « traverse la membrane d’osmose inverse » au lieu d’être retenu comme le sont les minéraux dissous (source : Guide NebGuide G1490 du service de vulgarisation de l’Université du Nebraska–Lincoln). Pour comprendre le mécanisme dans son ensemble, de la structure de la membrane à la pression et au taux de récupération, consultez l’explication complète du fonctionnement de la filtration par osmose inverse. L’article consacré à la question de savoir si l’osmose inverse élimine les minéraux examine plus en détail ce sujet précis et présente les chiffres qui comptent pour choisir une eau de boisson.

Comment la distillation traite les minéraux dissous

La distillation aboutit à un résultat similaire pour les minéraux, mais par un autre moyen : elle vaporise l’eau, puis la condense à nouveau. Les solides dissous restent dans le récipient d’ébullition, car ils ne s’évaporent pas avec la vapeur. Une étude de vulgarisation sur la distillation domestique cite parmi les composés éliminés de cette manière « le sodium, les composés responsables de la dureté tels que le calcium et le magnésium… le fluorure et le nitrate » (source : Guide NebGuide G1493 du service de vulgarisation de l’Université du Nebraska–Lincoln). La même source signale une réserve importante : certains composés organiques volatils dont le point d’ébullition est égal ou proche de celui de l’eau peuvent s’évaporer avec la vapeur et se condenser à nouveau dans l’eau distillée, à moins qu’une autre étape de traitement ne soit appliquée au préalable. Le principal coût de fonctionnement de la distillation n’est pas du tout une cartouche filtrante, mais l’électricité, car chauffer l’eau jusqu’à la vaporisation puis la refroidir pour la ramener à l’état liquide est l’étape énergivore du procédé.

Pourquoi votre mesure du TDS change et ce qu’elle indique réellement

Un appareil de mesure du TDS est utile, mais il répond à une question plus limitée que la plupart des gens ne le pensent. Il mesure les « composés dissous dans l’eau qui sont suffisamment petits pour traverser un tamis de 2 micromètres » et, comme l’indique clairement la source, « un test du TDS mesure la quantité, mais ne permet pas d’identifier les composés individuels ni leur origine » (source : Publication 442-666 du service de vulgarisation de Virginia Cooperative Extension). La valeur de 500 mg/L souvent citée par l’EPA est une recommandation esthétique secondaire qui n’est pas assortie d’une obligation, et non une limite fondée sur la santé. Un résultat supérieur ou inférieur à cette valeur ne constitue donc pas, à lui seul, un verdict sur la salubrité de l’eau : il indique uniquement la quantité de substances dissoutes, pas leur importance. Pour connaître la plage complète des valeurs normales et ce qu’une variation dans le temps peut signifier, consultez l’article consacré à la lecture d’un appareil de mesure du TDS.

C’est précisément pourquoi une hausse du TDS après l’installation d’un post-filtre minéral peut sembler alarmante alors qu’elle ne l’est pas. Si vous faites passer de l’eau osmosée dans le filtre minéral alcalin Hydrion TAM3, la page du produit indique clairement que la mesure devrait augmenter, car le rôle du filtre, à sa troisième étape, est de réintroduire dans l’eau des minéraux activés par voie ionique comme le calcium, le magnésium et le sodium, que le système d’osmose inverse avait déjà éliminés. Une hausse de la valeur signifie ici que les minéraux reviennent dans l’eau, et non qu’il y a une fuite dans le système ou qu’un nouveau contaminant est apparu.

La question plus générale de savoir si la consommation à long terme d’eau déminéralisée a des conséquences sur la santé ne fait pas l’objet d’une réponse unique et définitive ; cet article n’a pas vocation à en apporter une. L’Organisation mondiale de la Santé a étudié directement le sujet dans le cadre de son examen plus large des nutriments présents dans l’eau potable, en s’intéressant notamment à l’eau déminéralisée par des procédés tels que le dessalement et le traitement membranaire (source : OMS, Nutriments dans l’eau potable). Pour la plupart des gens, l’alimentation fournit une part beaucoup plus importante de l’apport quotidien en minéraux. La teneur en minéraux de l’eau de boisson est donc un facteur parmi d’autres, et non le facteur déterminant à elle seule. Si vous avez une préoccupation médicale particulière concernant votre apport en minéraux, parlez-en à un médecin plutôt que de vous fier aux arguments marketing d’un filtre.

Choisir le filtre en fonction du problème que vous cherchez réellement à résoudre

Une fois les technologies classées selon qu’elles préservent, éliminent ou réintroduisent les minéraux, la question pratique est de savoir quel problème vous cherchez réellement à résoudre.

• Si le problème concerne le goût, l’odeur de chlore ou les sédiments visibles, une étape au charbon ou un filtre à sédiments y répond directement et laisse la teneur en minéraux de votre eau inchangée. Si vous comparez des mécanismes de filtration pour la première fois, l’explication générale du fonctionnement des filtres à eau est un bon point de départ.
• Si le problème concerne l’accumulation de tartre et les traces laissées par l’eau dure, l’adoucissement par échange d’ions y remédie. Si vous surveillez déjà votre apport en sodium pour d’autres raisons, il vaut la peine de tenir compte du compromis lié au sodium expliqué plus haut.
• Si votre préoccupation va au-delà du goût et porte sur la réduction d’un large éventail de substances dissoutes, l’osmose inverse ou la distillation vont plus loin que tous les filtres ci-dessus, mais elles éliminent la plupart des minéraux dissous en même temps que tout le reste.
• Si vous possédez déjà un système d’osmose inverse ou un modèle sans réservoir et souhaitez retrouver le goût minéral et un pH moins acide, un post-filtre minéral en ligne est la solution complémentaire bien établie. Une hausse du TDS ensuite est le signe attendu qu’il fonctionne, et non un défaut à dépanner.

Le TAM3 est conçu pour se visser après un système sans réservoir tel que le Hydrion Purity RO600. Pour découvrir en détail les arguments en faveur de la reminéralisation de l’eau osmosée et la méthode à suivre, notamment les cas où elle vaut la peine et ceux où elle ne l’est pas, consultez le guide consacré à la reminéralisation de l’eau issue de l’osmose inverse.

« Filtrée » décrit ce qu’une technologie élimine, pas automatiquement ce qu’elle laisse dans l’eau. Choisissez la technologie en fonction du problème que vous cherchez réellement à résoudre : le goût de votre eau et votre prochaine mesure du TDS vous sembleront alors beaucoup plus faciles à comprendre.