Brevet FR2859990A1 — publié le 20050325

Domaine de l'invention L'invention concerne un ou des dispositif(s) de désionisation traversé(s) par une solution ionisée comprenant une cellule ayant - une enveloppe et un compartiment de désionisation et un compartiment de concentration, séparés par des membranes perméables aux ions, la solution ionisée circulant le long des membranes et le solvant, au moins partiellement désionisé, étant reçu en sortie du compartiment de désionisation. L'eau, inépuisable sur la planète car elle ne subit qu'un cycle de transformation la régénérant en permanence, devient cependant un élément précieux car sa disponibilité est très variable sur terre et seules les eaux douces pures, représentant moins de 2,5 % de la quantité totale d'eau existante, sont directement utilisables pour l'alimentation, l'agriculture et l'industrie. Le problème de la disponibilité de l'eau douce est aujourd'hui présent sur tout le bassin méditerranéen et les estimations soulignent que la pénurie d'eau douce concernera la moitié de l'humanité vers 2020. L'eau salée des océans et des mers, représentant plus de 97 % du stock total d'eau, n'est pas utilisable directement et de nombreux développements industriels se poursuivent pour dessaler l'eau de mer, les eaux saumâtres ainsi que les eaux usées avant leur rejet à l'égout. Les enjeux politiques, économiques et écologiques sont des plus importants. Etat de la technique Sur le plan industriel, deux techniques s'opposent: celle de la distillation de l'eau par évaporation/condensation conduisant à la construction de centrales thermiques à effets multiples et des centrales thermiques multi-flash et celle de la filtration membranaire. Assez bien maîtrisé, ces principes thermodynamiques restent gros consommateurs d'énergie et ne réservent leurs utilisations que pour des zones géographiques exploitant par ailleurs des ressources pé- trolières. Quelques avancées sur l'utilisation de l'énergie thermique solaire sont à considérer mais restent pour l'instant encore très marginales. La filtration membranaire sous gradient de pression va de la simple filtration à l'osmose inverse en passant par la nanofiltration. Moins consommatrices d'énergie que les centrales thermiques, ces techniques de filtrations membranaires les concurrencent de plus en plus. Les progrès sur les membranes laissent supposer que les filtrations membranaires supplanteront l'évaporation condensation. Le problème physique majeur des techniques membranaires est celui de la pression osmotique qu'il faut vaincre pour réaliser la filtration. Cette pression, proportionnelle à la concentration en sels dissous, est importante pour les eaux de mers. On utilise couramment 75 kg/cm de pression dans les petites unités de dessalement. La création de ces fortes pressions est consommatrice lo d'énergie et pose de sérieux problèmes de résistance des membranes à un tel gradient de pression. La filtration membranaire peut également se faire sous gradient de tension électrique: il s'agit là de l'électrodialyse. Les sels dissous dans les eaux de mers, saumâtres ou usées, sont majoritairement sous forme ionique. L'alternance de membranes cationiques (perméables aux cations uniquement), et anioniques (perméables aux anions uniquement) séparées par de petits intercalaires définissant des espaces intermembranaires, constitue une cellule d'électrodialyse. Des électrodes, placées de part et d'autre de la cellule, et plongeant dans la solution à désio- viser créent le champ électrique nécessaire à faire mouvoir les ions à travers les membranes ce qui conduit à la désionisation d'un compartiment sur deux et à l'accroissement en sels des autres. Facile à mettre en oeuvre, l'électrodialyse connaît de nombreuses applications pour la récupération des ions dans des eaux usées industrielles et le dessalement d'eaux saumâtres de concentration inférieure à 3000 ppm. La salinité des eaux de mers étant supérieure à 20000 ppm, l'électrodialyse n'est pas applicable sans maintenance importante à cause de la corrosion des électrodes et le colmatage des membranes sièges de réactions électrochimiques sous courants électriques importants. Le principe de fonctionnement d'une cellule d'électrodialyse connue sera décrit ci-après à l'aide de la figure 1 et une application de ce principe sera décrit à l'aide de la figure 2. Selon la figure 1 une cellule d'électrodialyse est constituée de trois compartiments: un compartiment contenant la cathode 1, un compartiment contenant l'anode 2 et entre les deux, un compartiment dé- limité, du coté cathode, par une membrane cationique 3 (perméable aux cations) et du coté anode, par une membrane anionique 4 (perméable aux anions). Pour augmenter l'efficacité, on utilise plusieurs compartiments formés par l'alternance de membranes cationiques et anioniques et terminés d'un coté par le compartiment contenant la cathode et de l'autre par le compartiment contenant l'anode. Cette configuration crée des compartiments de désionisation 5, des compartiments de concentration 6, un compartiment de cathode 1 où se produisent les réactions électrochimiques cathodiques et un compartiment d'anode 2 où se produisent les ré-actions électrochimiques anodiques. Ces compartiments n'ont aucune communication entre eux excepté à l'entrée de la solution à désioniser où tous les compartiments sont alimentés en parallèle avec la solution ionique. En sortie, les compartiments de désionisation sont reliés entre eux pour donner le solvant désionisé ; les compartiments de concentration sont reliés entre eux pour donner une solution concentrée, et les compartiments de cathode et d'anode sont généralement traités à part pour récupérer les bases ou les acides qui s'y sont développées par réaction électrochimique sur les électrodes. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé et une installation d'électrodialyse remédiant aux inconvénients des pro-cédés et installations connus et, notamment, la corrosion des électrodes et le colmatage des membranes, siège des réactions électrochimiques provo- quées par les courants électriques importants, de manière à permettre un fonctionnement en continu, sur des périodes prolongées sans nécessiter d'intervention sur les installations. Exposé de l'invention A cet effet, l'invention concerne un dispositif de désionisa- tion de solutions salines d'un type défini ci-dessus caractérisé par un générateur de force de Laplace extérieur à la cellule, sans contact avec la solution, appliquant à la solution une force de Laplace dans une direction transversale aux membranes perméables aux ions. Le dispositif de désionisation selon l'invention évite tout problème de corrosion des électrodes ou de colmatage des membranes et permet un fonctionnement continu du dispositif, sans nécessiter d'intervention périodique. L'ensemble de l'installation est d'un fonction- nement simple et il est particulièrement efficace pour de multiples appli- cations telles que la production d'eau douce, le traitement d'eaux usées, la récupération d'ions toxiques ou précieux et la production d'eau ultra pure pour l'industrie. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le champ 5 électrique du générateur de la force de Laplace est généré par les armatures d'un condensateur disposées extérieurement à la cellule. Il est intéressant du point de vue constructif que le condensateur soit formé par un filme métallique déposé en deux bandes latérales et diamétralement opposées sur la paroi de la cellule, chaque bande étant reliée à un pole d'un générateur de tension électrique continue. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le champ magnétique est généré par des aimants permanents ou des électroaimants, de même orientation magnétique ou de couples d'aimants peitnanents ou d'électroaimants de même orientation magnétique de façon telle que les champs magnétiques s'ajoutent, ces couples d'aimants permanents ou d'électroaimants étant reliés ou non par un circuit en substance ferromagnétique canalisant les lignes de force et refermant le champ magnétique. Comme la force de Laplace dépend de la vitesse relative en- tre les ions et le champ magnétique, il est simple selon l'invention s'augmenter l'intensité de cette force si on déplace les aimants ou électroaimants de manière mécanique par rapport au liquide. Cela permet de désioniser un liquide même immobile, et d'augmenter l'efficacité de la désionisation proportionnellement à l'intensité de la force dans le cas d'un liquide en mouvement. Suivant une autre caractéristique, le champ magnétique est généré par des électroaimants disposés de façon telle que le champ magnétique résultant de la combinaison vectorielle des champs magnétiques générés par chaque électroaimant donne une résultante mobile de vitesse constante ou variable mais ne s'inversant pas en sens, et d'amplitude constante ou variable mais ne s'inversant pas en sens, la vitesse à considérer étant alors la différence vectorielle de la vitesse de déplacement de cette résultante de champ magnétique et de la vitesse de circulation de la solution saline. L'invention permet également d'obtenir des acides et des bases correspondant aux ions présents dans la solution à désioniser. Pour cela, de façon intéressante, la cellule de désionisation possède en plus deux compartiments extrêmes isolés sans communication directe avec les autres, l'un fermé par une membrane ne laissant passer que les cations, l'autre par une membrane ne laissant passer que les anions, chaque solution enrichie en un type d'ions étant récupérée séparément en sortie de la cellule de désionisation. Suivant une autre caractéristique avantageuse, en sortie de la cellule de désionisation des électrodes sont au contact des solutions basique et acide permettant ainsi d'une part de récupérer l'énergie électrique engendrée par la différence de potentiel électrochimique des solutions et d'autre part les produits résultants de l'électrolyse provoquée par les réac- tions électrochimiques au niveau des électrodes. Il est intéressant d'augmenter l'efficacité du dispositif par une cellule de désionisation de structure spiralée mettant à proximité l'un de l'autre, le compartiment cationique et le compartiment anionique et de les relier par une jonction conductrice d'électricité. Enfin, du point de vue de la réalisation de la cellule, il est particulièrement intéressant de former la cellule de désionisation par un élément de longueur formé d'au moins trois tubes emboîtés l'un à l'intérieur de l'autre, d'axe parallèle, dont les parois sont en substance non ferromagnétique, la paroi du tube externe étant imperméable au solvant de la solution à désioniser et isolante électriquement, la paroi des tubes internes étant constituée par deux parties opposées suivant un plan notamment vertical passant par l'axe du tube interne, en substance perméable aux ions, l'une aux cations l'autre aux anions, ces deux portions de paroi étant reliées directement ou par des portions de paroi en substance imperméable, les deux tubes internes étant inversés en structure par rapport au plan. Dessins La présente invention d'un dispositif de désionisation sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation 30 représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma simplifié du principe d'une cellule de désionisation selon l'état de la technique, - la figure 2 montre un développement d'une cellule de désionisation selon l'état de la technique, - la figure 3 montre, de manière schématique, une cellule de désionisation mettant en oeuvre le procédé de l'invention, - la figure 4 est un développement schématique de la cellule représentée dans son principe à la figure 3, la figure 5 montre un schéma simplifié d'une cellule de désionisation utilisant un champ électrique selon l'invention, - la figure 6 est une vue en coupe de la cellule de désionisation selon la figure 5 dans la zone d'application du champ électrique, la figure 7 est une coupe analogue à celle de la figure 6 montrant la cellule de désionisation de la figure 5 au niveau de sa sortie, la figure 8 est un schéma d'une autre variante simplifiée de la cellule de désionisation selon la figure 3, appliquant un champ magnétique, la figure 9 montre schématiquement un autre mode de réalisation de variante simplifiée de la figure 8 avec un champ magnétique mobile généré par des aimants permanents, la figure 10 est un schéma simplifié de la cellule de désionisation de la figure 8 utilisant un champ magnétique mobile généré par un électroaimant, la figure 11 est une vue en coupe schématique d'une réalisation pratique d'une cellule de désionisation selon la figure 3, la figure 12 est une vue en coupe simplifiée de la sortie d'une cellule de désionisation, la figure 13 est une vue en coupe d'une combinaison de cellule de dé-20 sionisation selon la figure 11. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 3 montre le schéma de principe d'une cellule d'un dispositif de désionisation ou dispositif élémentaire d'une combinaison de cellules en série et/ou en parallèle et mettant en oeuvre le procédé de 25 l'invention. La cellule, représentée en coupe, est traversée par le liquide à désioniser circulant dans la direction perpendiculaire au plan de la figure 3. La paroi extérieure de la cellule est imperméable et non 30 électroconductrice et non magnétique. La paroi est formée ici de quatre côtés 11, 12, 13, 14. Sa section est rectangulaire. La cellule se compose des compartiments suivants: - un compartiment de désionisation C-DES, - un compartiment de concentration C-CONC, - un compartiment anionique C-AN, - un compartiment cationique C-CA. Les compartiments sont délimités les uns par rapport aux autres par des cloisons formées de membranes perméables aux ions, c'est-à-dire des membranes cationiques et des membranes anioniques. Ainsi, le compartiment de désionisation C-DES est séparé du compartiment cationique C-CA par une membrane cationique 15 et du compartiment anionique C-AN par une membrane anionique 16. Le compartiment de désionisation C-DES est séparé du compartiment de concentration C-CONC par une membrane cationique 17 et par une membrane anionique 18. La cellule de désionisation comprend un générateur de force de Laplace créant un champ électrique E et/ou un champ magnétique appliqués à la solution ionisée de la cellule. Le générateur est seulement représenté par les deux vecteurs du champ électrique E et du champ magnétique H. Les différentes membranes cationiques et anioniques 15-18 sont disposées transversalement par rapport au champ électrique E et, notamment, perpendiculairement à celui-ci. Le champ magnétique H est dirigé sensiblement parallèle-ment à la direction des membranes 15-18 perméables aux ions. Dans l'exemple schématique de la figure 3, la cellule de désionisation est de section globale rectangulaire et les membranes perméables aux ions 1518 sont parallèles entre elles. Le liquide traverse la cellule suivant une vitesse V perpendiculaire au plan de la figure 3. Le champ électrique E est perpendiculaire aux membranes perméables 15-18 et son vecteur est contenu dans le plan de la figure 3. Le champ magnétique H est parallèle au plan des membranes perméables et perpendiculaire au vecteur vitesse V; il est contenu dans le plan de la figure 3. Dans ces conditions, les ions sont soumis à une force ré- sultant de l'application du champ électrique E et du champ magnétique H combiné à la vitesse de déplacement V du liquide suivant la relation de Lorentz: F = e*(E+v^H), F = force de Laplace e = charge électrique d'un ion E = champ électrique V = vitesse de déplacement des ions (vitesse de déplacement du liquide) H = champ magnétique. Les grandeurs F, E, V, H sont des vecteurs, l'opérateur *, le produit scalaire et l'opérateur A celui du produit vectoriel. Suivant l'application, le champ électrique est choisi dans une plage comprise entre une valeur nulle et une valeur maximale. Le champ magnétique H peut être nul ou avoir une valeur fixe ou variable. La vitesse V du liquide est, en principe, non nulle. En fait, la vitesse du liquide est une vitesse relative par rapport au champ magné-tique. Etant donnée l'orientation choisie pour le champ électrique E et celle du champ magnétique H, la force de Laplace F est perpendiculaire à la surface des membranes. Le signe du vecteur force F dépend de la charge électrique. Cette force est opposée pour des ions positifs ou négatifs de même charge, se trouvant dans les mêmes conditions dans la cellule. La migration des charges (+) et (-) qui représentent les ions à la figure 3 se fait à travers les membranes 15, 16, 17 et 18, comme cela est indiqué par des flèches. Les ions positifs et négatifs quittent le compartiment de désionisation CDES respectivement à travers les parois 15 et 16 pour arri- ver dans le compartiment cationique C-CA et le compartiment anionique C- AN. Ils traversent également les membranes 17 et 18 pour arriver dans le compartiment de concentration C-CONC. Cette migration à travers les membranes est produite par le champ électrique E seul si le champ magnétique H est nul ou si le liquide et le champ H sont immobiles (V = 0). Cette migration est également pro-duite par le champ magnétique H, lorsqu'il existe une vitesse relative entre ce champ magnétique et le liquide, et que le champ électrique E est nul. Enfin, cette migration peut être produite par l'effet combiné du champ électrique E et du champ magnétique H. De manière simplifiée, le compartiment de concentration C-CONC communique avec le compartiment de désionisation C-DES par deux membranes 17 et 18 perméables aux cations et aux anions. Il est possible d'augmenter la surface des membranes par une disposition en créneau avec une succession de membranes des deux types, comme cela est indiqué aux figures 5 ou 8. Cette disposition de membranes cloisonne partiellement le volume de la cellule tout en ne subdivisant pas les compartiments de désionisation et de concentration C-DES, C-CONC. Le champ électrique appliqué à la cellule de désionisation est fourni par un condensateur à deux plaques appliquées contre les côtés 11 et 13 de la cellule. Les électrodes qui appliquent le champ électrique sont placées à l'extérieur des compartiments C-AN et C-CA sans être en contact avec le liquide. Le champ magnétique H est engendré soit par - n aimant permanent appliqué sur le côté 12 ou 14 ou deux aimants placés respectivement sur chacune de ces deux faces. Ce champ peut égale-ment être engendré par un électroaimant. Le champ est fixe ou d'intensité variable mais de direction et de sens donnés correspondant à la flèche H de la figure 3. Par comparaison avec la cellule des figures 1 ou 2, la réalisation de la cellule selon l'invention supprime les électrodes des compartiments anodique et cationique et met en communication tous les compartiments de désionisation C-DES, ainsi que tous les compartiments de concentration CCONC, dans le cas d'une succession de parois perméables aux ions 7, 8, pour avoir une grande surface perméable. Une longueur de cette cellule (dans la direction perpendiculaire à la feuille de la figure 3) déterminée par des considérations pratiques de réalisation technique, constitue une cellule de désionisation. A l'entrée de la cellule tous les compartiments C-DES, C-CONC, C-CA, C-AN sont alimentés en parallèle par la solution à désioniser. En sortie de la cellule, on recueille la solution désionisée ayant circulé dans les compartiments de désionisation C-DES communiquant entre eux, et la solution concentrée ayant circulé dans les compartiments de concentration C-CONC communiquant entre eux; on réunit également les compartiments anodiques C-AN et cationique C-CA avec les compartiments de concentration C-CONC. La figure 4 est une vue en perspective schématique d'une cellule comme celle de la figure 3, de longueur L, et comportant deux pla- ques de condensateur 21, 22, placées contre les faces 11, 13 et des aimants permanents 23, 24 placés contre le côté supérieur 14 et le côté inférieur 12 de la cellule. Les éléments identiques à ceux de la figure 3 portent les mêmes références et leur description ne sera pas reprise. Les figures 5 à 7 montrent un mode de réalisation simplifié d'une cellule de désionisation utilisant seulement le champ électrique, le champ magnétique étant nul. L'expression de la force est alors: F=e*E, (E représente un champ électrique seul). La cellule ci-dessus décrite est munie d'armatures 31, 32 d'un condensateur polarisé pour créer le champ électrique E. Cette cellule est formée, comme la cellule de base de la figure 3, d'un compartiment cationique C-CA, d'un compartiment anionique C-AN correspondant respectivement aux côtés des plaques 31 et 32, négatives et positives du condensateur et d'un compartiment de désionisation C-DES ainsi que d'un compartiment de concentration C-CONC. Entre ces compartiments, une membrane cationique 35 et une membrane anionique 36 séparent le compartiment de désionisation C-DES respectivement du compartiment cationique C-CA et du compartiment anionique C-AN. La séparation entre le compartiment de désionisation C-DES et le compartiment de concen- tration C-CONC est réalisée par des membranes cationiques 381, 382 et des membranes anioniques 371, 372 correspondant sensiblement à l'équivalent de deux compartiments. Ces compartiments communiquent comme indiqué cidessus pour ne former qu'un seul compartiment de concentration C-CONC et qu'un seul compartiment de désionisation C-DES. Le champ électrique E appliqué entre les plaques 31, 32 du condensateur fait migrer les ions positifs et négatifs à travers les membranes perméables respectives comme l'indiquent les signes (+) et (-) affectés d'une flèche horizontale, parallèle au champ électrique (E). Le condensateur fournit l'énergie nécessaire à la polarisation du diélectrique avec les pertes représentées par la solution ionique. Comme déjà indiqué ci-dessus, les différentes membranes perméables sont de préférence perpendiculaires au vecteur du champ électrique. La figure 6 montre de manière schématique cette organisation de la cellule de désionisation à l'endroit où est appliqué le champ électrique E entre les électrodes 31, 32 du condensateur. La figure 7 montre la partie de la cellule en aval de la partie représentée aux figures 5 et 6. Dans cette partie de la cellule, il n'y a plus de champ électrique et le compartiment de désionisation C-DES est séparé des compartiments cationiques anioniques et de concentration C-CA, C-CAN et C-CONC par des parois imperméables 390-395. A ce niveau de la cellule de désionisation, les compartiments cationiques, anioniques et de concentration C-CA, C-AN et C-CONC communiquent. Les plaques 31, 32 du condensateur étant externes à la cellule et sans contact avec la solution ionique, il n'y a aucune réaction électrochimique à leur niveau. De plus, les compartiments extrêmes de concentration, le compartiment cationique C-CA et le compartiment anionique C-AN, s'enrichissant en cations pour l'un, et en anions pour l'autre, développent un potentiel électrique inverse jusqu'à annuler la migration des ions. L'arrêt de la migration ionique est atteint lorsque le champ électrique résultant est nul. Tenant compte de la vitesse de circulation de la solution à désioniser et du temps d'atteinte de cet équilibre électrostatique, cela détermine la longueur de la cellule de désionisation. Dans cet état d'équilibre électrostatique, le fluide passe alors dans une structure identique mais de parois totalement étanches et isolantes électriquement afin d'éviter toute migration d'ions. La structure change alors pour mettre les compartiments cationique et anionique en communication avec le compartiment de concentration et le champ électrique externe est supprimé (figure 7). Les compartiments cationique et anionique rééquilibrent leurs charges électriques et communiquant avec le compartiment de concentration C-CONC, on obtient une solution électriquement neutre et de concentration accrue. Dans la cellule suivante (non représentée), cette solution concentrée est injectée dans les compartiments de concentration, cathodique et anodique si les risques de cristallisation ne sont pas atteints par le degré de sursaturation, la solution partiellement désionisée est injectée dans les compartiments de désionisation, et le mécanisme de désionisation recommence jusqu'à l'atteinte du nouvel équilibre électrostatique. Il en résulte que les longueurs des cellules de désionisation sont identiques et elles sont uniquement déterminées par la vitesse d'écoulement de la solution ionique dans les compartiments cathodique, anodique et de concentration, la vitesse de circulation de la solution dans le compartiment de désionisation et l'intensité du champ électrique externe appliqué. Si la concentration saline de la solution concentrée présente un risque de cristallisation, elle est rejetée et remplacée par une solution ayant la concentration d'origine. Le courant ionique peut ainsi être important sans pour autant avoir de grandes différences de potentiel électrique entre compartiments, ce qui évite le colmatage des membranes. Dans un esprit de simplification technique, les armatures du condensateur peuvent être un film métallique déposé en deux bandes latérales et diamétralement opposées sur la paroi externe de la cellule chaque bande étant reliée à un pôle d'un générateur de tension électrique continue. La caractéristique isolante de la substance de la paroi du tube externe prend ici toute son importance. La figure 8 montre un second mode de réalisation dans le-quel la cellule de désionisation de structure de base correspondant à celle de la figure 5 comporte un générateur de force de Laplace qui ne génère qu'un champ magnétique et pas de champ électrique. Le champ magnétique H engendre la force de Laplace F suivante: F=e*(v AH). La cellule comporte une chambre de désionisation C-DES séparée d'une chambre cationique C-CAN et de la chambre anionique C-AN par une cloison 35, 36 respective, perméable aux ions. La chambre de désionisation C-DES est également séparée du compartiment de concentration C-CONC par des cloisons 371, 372; 381, 382 perméables aux ions. Le champ magnétique H est engendré par deux aimants 43, 44 placés sur le côté supérieur 40 et le côté inférieur 41 de la cellule. Pour que la force F soit de direction et sens constant la vitesse V et le champ magnétique H ne doivent pas s'inverser de sens ou s'ils le font, il faut qu'ils le fassent en même temps. Le champ magnétique devant traverser la solution saline, les substances utilisées dans la réali- sation de la cellule de désionisation doivent être non ferromagnétiques L'orientation et le sens de la force F, devant permettre aux ions de traverser les membranes semi-perméables, déterminent l'orientation du champ magnétique comme étant perpendiculaire à l'axe de la cellule de désionisation; il est contenu dans le plan passant par cet axe en regard des membranes semi-perméables. Lorsque le champ magnétique H est statique d'amplitude constante, généré par des aimants permanents 42, 43, ou variable généré par des électroaimants, ces aimants ou électroaimants sont disposés suivant une génératrice de la cellule de désionisation au contact ou non de la paroi externe de la cellule ou disposés par couples suivant deuxgénératrices diamétralement opposées par rapport à l'axe de la cellule de désionisation orientés de façon telle que les champs magnétiques d'un couple s'ajoutent; ces couples peuvent être reliés entre eux par un circuit en substance ferromagnétique canalisant les lignes de force et refermant le champ magnétique produit. La vitesse V à considérer est la vitesse relative des ions entraînés par la circulation de la solution saline à désioniser par rapport au champ magnétique H. Cette vitesse est perpendiculaire au champ magnétique et suivant les dimensions de l'installation, cette vitesse est suffisante pour créer la désionisation. Cependant lors de la traversé des membranes, les ions changent d'intensité de vitesse et de direction. Leur diffusion à travers les membranes ne résulte plus que d'un gradient de potentiel électrique généré par l'accumulation de charges sur leurs parois, ce qui peut induire des colmatages des membranes. Il est lo donc préférable d'utiliser des champs magnétiques mobiles. Un troisième mode de réalisation selon la figure 9 utilise les champs magnétiques mobiles, obtenu par déplacement des aimants permanents 53, 54 ou on utilise les électroaimants tels que décrits ci-dessus, dans un plan. La figure 9, non limitative sur la réalisation, permet d'expliquer le principe du dispositif. La cellule de désionisation 50 est de structure spiralée et placée entre deux disques aimantés 53, 54 tournants grâce à un axe moteur 55. La vitesse est la différence vectorielle relative de la vitesse de déplacement du champ magnétique et de celle de la circulation de la solution ionique. La direction de cette vitesse étant perpendiculaire à la direction du champ magnétique, le produit vectoriel a une valeur maximale. L'avantage principal de ce mode de réalisation réside dans le fait que la vitesse de déplacement du champ magnétique peut être réglée à loisir pour optimiser l'efficacité du dispositif et rendre l'effet de désionisation totalement indépendant de la vitesse de circulation de la solution à désioniser, qui à. la limite peut être nulle (solution statique). De plus, les ions engagés dans l'épaisseur des membranes, bien que n'étant plus en-traînés par la circulation de la solution, continuent de subir la force engendrée par le seul déplacement du champ magnétique ce qui améliore leur diffusion à. travers les membranes et supprime l'éventuelle accumu- lation d'ions sur les parois des membranes. Les risques de colmatage sont d'autant diminués. Selon la figure 10, la réalisation de champs magnétiques mobiles devient techniquement simple en utilisant des stators 66 de moteurs asynchrones câblés pour créer une induction tournante grâce à une alimentation des bobinages 67 en courant polyphasé. La cellule de désionisation est alors enroulée en spirale multicouche 65 et placée dans l'espace normalement destiné au rotor d'un moteur asynchrone. La figure 11 montre en coupe une cellule de désionisation constituée globalement de trois tubes composites emboîtés l'un à l'intérieur de l'autre d'axes parallèles ou coaxiaux, de sections quelconques, dont les parois sont en substance non ferromagnétique. Cette section, de préférence toutefois de forme sensiblement circulaire, est symétrique par rapport à une direction choisie conventionnellement comme direction verticale représentée par le plan vertical PV. La cellule comporte une enveloppe extérieure 70 imperméable au solvant de la solution ionique à traiter et isolante électriquement. Cette enveloppe extérieure 70 se prolonge vers l'intérieur par deux parties de cloison 71, 72 imperméables, situées dans le plan PV. Ces parties de cloison 71, 72 rejoignent le tube intérieur formé par une cloison cationique 77 et une cloison anionique 78 entourant le compartiment de concentration C-CONC. Entre la paroi extérieure 70 et le compartiment de concentration C-CONC, on a une membrane cationi- que 75 et une membrane anionique 76 délimitant de part et d'autre le compartiment de désionisation C-DES ici en deux parties. En fait, ces deux parties du compartiment de désionisation peuvent être réunies par des passages dans les parties de membranes 71, 72 imperméables. Cette structure correspond à une réalisation technique très simple de la cellule de désionisation. Suivant les réalisations techniques, les dimensions de la section des tubes internes et externe peuvent varier de quelques fractions de microns à des centimètres. Une telle cellule peut être ainsi linéaire, voire repliée sur elle-même, ou de structure spiralée. Ainsi constituée, la cellule de désionisation n'est qu'un conduit, de structure particulière certes en forme et matériaux, d'un fluide quelconque et aucune désionisation ne se produit. Cette structure est placée dans au moins un champ magnétique ou électrique ou les deux à la fois en respectant certaines condi- tions. Selon la figure 12, un cinquième mode de réalisation permet de récupérer les acides et les bases pouvant être générées par réactions électrochimiques. Pour cela, on récupère les deux compartiments extrê- mes cathodique C-CA et anodique C-AN sans les mettre en communica- tion entre eux ni avec les compartiments intermédiaires de concentration. Ces compartiments extrêmes C-CA, C-AN ainsi isolés s'enrichissent l'un CCA en cations, sa paroi limitante étant cationique, l'autre C-AN en anions, sa paroi limitante étant anionique; et ces solutions enrichies sont éventuellement traitées électrochimiquement en sortie, grâce à des électrodes immergées 81, 82 appropriées aux types d'acides et de bases à récupérer, la circulation du courant d'électrolyse entre les deux compartiments récupérateurs en sortie étant assurée simplement par une paroi séparatrice conductrice d'électricité 83, les électrodes appropriées constituants les faces de cette paroi au contact des solutions ioniques concentrées. Si la paroi séparatrice 83 est en matériau isolant électrique, les électrodes sont alors portées à la différence de potentiel. électrochimique entre les deux solutions, enrichie en cations pour l'une et en anions pour l'autre, et deviennent ainsi une pile génératrice d'électricité. La figure 13 montre un sixième mode de réalisation qui est un développement du mode de réalisation de la figure 11 par une cellule de désionisation de structure spiralée. Dans cette structure, le compartiment anodique se retrouve plaqué contre le compartiment cathodique. Une simple liaison conductrice de l'électricité 79 permet très simplement de les décharger électriquement et de permettre les réactions cathodique et anodique en continue. Le déchargement périodique électrique des compartiments anodique et cathodique n'est plus nécessaire et les solutions se retrouvent chargées avec les produits des réactions électrochimiques cathodiques et anodiques qu'il suffit de récupérer. Les autres parties de la cellule sont identiques à celles de la cellule unique représentée en coupe à la figure 11 et dont la description ne sera pas reprise. Ces dispositifs, tous destinés à désioniser une solution sa- line quelconque trouvent leurs applications industrielles dans: - premièrement le dessalement des eaux de mers, ou des eaux fossiles saumâtres, afin de les désioniser efficacement avant de les traiter par osmose inverse, mais sous faible pression puisque la pression osmotique de la solution est largement diminuée. Cette filtration par osmose inverse n'étant d'ailleurs justifiée que pour donner une eau débarrassée également des substances non ioniques dissoutes ou en suspension dans l'eau. Ces eaux pures étant destinées à la consommation, l'agriculture et l'industrie. Le problème des nitrates polluants les nappes phréatiques étant inclus dans ce type d'applications; - deuxièmement dans la désionisation des eaux usées, industrielles ou domestiques avant leur rejet à l'égout pour un traitement dans les stations d'épuration. Débarrassées des sels dissous, les stations d'épura- tions fonctionnement plus efficacement et les boues résiduelles engendrées ont une toxicité nettement diminuée; - troisièmement dans la récupération des ions toxiques ou précieux, contenus dans les eaux usées industrielles, afin de les recycler. Ce do- maine d'application concerne particulièrement le cinquième mode de réalisation décrit; - quatrièmement et d'une façon très générale dans tous les domaines d'application de l'électrodialyse et en particulier dans la production d'eau ultra pure pour l'industrie. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif de désionisation traversé par une solution ionisée comprenant une cellule ayant - une paroi extérieure et - un compartiment de désionisation et un compartiment de concentration, séparés par des membranes perméables aux ions, la solution ionisée circulant le long des membranes et le solvant, au moins partiellement désionisé, étant reçu en sortie du compartiment de désionisation, caractérisé par un générateur de force de Laplace, extérieur à la cellule, sans contact avec la solution, appliquant à la solution une force de Laplace (F) dans une di-rection transversale aux membranes perméables aux ions (15 - 18). 2 ) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le champ électrique (E) du générateur de la force de Laplace est généré par les armatures (21, 22) d'un condensateur disposées extérieurement à la cellule. 3 ) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les armatures sont formées d'un film métallique est déposé, en deux ban- des latérales et diamétralement opposées, sur la paroi de la cellule, cha- que bande étant reliée à un pole d'un générateur de tension électrique continue. 4 ) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le champ magnétique est généré par des aimants permanents ou des électroaimants (23, 24, 43, 44, 53, 54, 66), de même orientation magnétique ou de couples d'aimants permanents ou d'électroaimants de même orientation magnétique de façon telle que les champs magnétiques s'ajoutent, ces couples d'aimants permanents ou d'électroaimants étant reliés ou non par un circuit en substance ferromagnétique canalisant les lignes de force et refermant le champ magnétique. 5 ) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les aimants ou électroaimants sont mis mécaniquement en mouvement. 6 ) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le champ magnétique (H) est généré par des électroaimants (53, 54, 66) disposés de façon telle que le champ magnétique résultant de la combinai-son vectorielle des champs magnétiques générés par chaque électroaimant (53, 54, 66) donne une résultante mobile de vitesse constante ou variable mais ne s'inversant pas en sens, et d'amplitude constante ou variable mais ne s'inversant pas en sens, la vitesse à considérer étant alors la différence vectorielle de la vitesse de déplacement de cette résultante de champ magnétique et de la vitesse de circulation de la solution saline. 7 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cellule de désionisation possède en plus deux compartiments extrêmes (C-CA, C-AN) isolés sans communication directe avec les autres, l'un fermé par une membrane (15, 35) ne laissant passer que les cations, l'au- tre par une membrane (16, 36) ne laissant passer que les anions, chaque solution enrichie en un type d'ions étant récupérée séparément en sortie de ladite cellule de désionisation. 8 ) Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu' en sortie de la cellule de désionisation des électrodes (81, 82) sont au contact des solutions basique et acide permettant ainsi d'une part de récupérer l'énergie électrique engendrée par la différence de potentiel électrochimique des solutions et d'autre part les produits résultants de l'électrolyse provoquée par les réactions électrochimiques au niveau des électrodes. 9 ) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la cellule de désionisation est de structure spiralée mettant à proximité le compartiment cationique et le compartiment anionique qui sont alors reliés directement par une jonction conductrice d'électricité (79) permettant ainsi l'électrolyse des solutions et leur déchargement électrique permanent. 10 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cellule de désionisation est formée par un élément de longueur d'au moins trois tubes emboîtés l'un à l'intérieur de l'autre, d'axes parallèles, dont les parois sont en substances non ferromagnétiques, la paroi du tube externe étant imperméable au solvant de la solution à désioniser et iso- lo Tante électriquement, et celle des tubes internes constituée de deux portions opposées suivant un plan (PV) passant par l'axe du tube interne, en substance semi-perméable aux ions (75, 76, 77, 78), l'une étant perméable aux cations, l'autre perméable aux anions, ces deux portions de paroi étant directement reliées entre elles ou reliées par des portions de paroi en substance imperméable, les deux tubes internes étant inversés en structure.