L’ESSENTIEL

• Au mois d’août, plusieurs attaques informatiques ont provoqué des fuites de données officielles dans différents services publics et administrations : impôts, cadastre, succession, ministère de l’éducation nationale…

• La méthode employée par les hackers est tristement simple : ils ont usurpé les identifiants de connexion d’utilisateurs autorisés pour entrer sur les réseaux puis télécharger les données sans éveiller l’attention.

• Des solutions techniques qui limitent la portée de ce type d’attaque existent. Comment les mettre en œuvre à l’échelle gigantesque de services étatiques ?

La première fuite de données, connue le 12 août, concernait les données fiscales de 350 000 particuliers et l’accès à des listes de messages échangés avec l’administration. La deuxième fuite, révélée le 13 août, concerne les données cadastrales, au maximum 433 485 particuliers et 1 082 professionnels. Une troisième fuite de données a été révélée, presque en direct, lors de la conférence de presse du ministre de l’action et des comptes publics David Amiel, le 18 août, et rapidement « coupée ». Il s’agissait cette fois de données de successions. Enfin, le groupe Zerobytes, qui avait revendiqué les deux premières attaques, a revendiqué un accès et un vol de données au ministère de l’éducation nationale, qui concernerait encore plus de données, accumulées sur deux décennies.

Voilà donc des hackers en possession d’une somme de données officielles d’identification dont ils n’avaient jamais osé rêver.

Ces fuites sont le résultat d’attaques peu sophistiquées, sur lesquelles on peut poser un diagnostic – et donc réfléchir à un remède et à des mesures de prévention. Dans ce cas, ce n’est pas comme si l’intelligence artificielle (IA) avait de nouveau fait preuve de capacités cyber inouïes…

Un type d’attaques commun et facile à mettre en œuvre

Au-delà de la revendication de ces attaques par un même acteur (Zerobytes), qui pourrait n’être qu’un intermédiaire chargé de commercialiser les données dérobées, une question se pose : qu’ont en commun les compromissions ayant touché les systèmes fiscaux, le cadastre, les données de succession ou encore celles du ministère de l’éducation nationale, qu’on imagine pourtant hébergées et administrées par des services distincts de l’État ?

La réponse est simple et inquiétante. Nul besoin de recourir à une intelligence artificielle sophistiquée ni d’exploiter une vulnérabilité inconnue. Dans chacun de ces cas, la compromission a reposé sur l’usurpation d’un même accès légitime. Une fois ce point d’entrée obtenu, les attaquants ont pu progresser d’un système à l’autre, qu’ils soient physiquement séparés ou simplement isolés de manière logique au sein d’infrastructures partagées, en procédant méthodiquement, sans précipitation.

L’attaquant serait parvenu à contourner ou à neutraliser l’« authentification multifacteur » qui permet, dans ce cas précis, aux agents de l’État d’accéder à leurs comptes informatiques. Cette méthode d’authentification est considérée comme l’un des mécanismes de protection les plus efficaces. Son principe est simple : un mot de passe ne suffit pas et une seconde preuve d’identité, telle qu’un code temporaire reçu sur un téléphone mobile, est également requise.

Dans son courrier aux contribuables, les autorités affirment qu’il s’agit de la compromission de l’identité numérique d’un agent, utilisée sur un point d’accès légitime à distance, un réseau privé virtuel (VPN). Il s’agit donc bien, dit ce courrier, de la combinaison de deux identités distinctes : celle d’un agent de la Direction générale des finances publiques et celle d’un tiers disposant d’une autorisation d’accès aux systèmes.

Ce n’est pas tout : une fois à l’intérieur, l’auteur de l’intrusion a semblé bénéficier de droits d’accès nettement plus étendus que ce qu’exigeait la fonction apparente de l’agent dont l’accès a été usurpé. Cette situation s’explique sans doute par l’existence de relations de confiance numériques entre systèmes et par le recours à des mécanismes d’« authentification fédérée ».

Ces dispositifs, utilisés dans les grandes organisations, permettent aux usagers d’accéder à plusieurs systèmes sans avoir à se réauthentifier continuellement. Leur objectif est d’améliorer la fluidité des usages qui, si le système est mal conçu, peut se traduire par une ouverture excessive des droits d’accès. C’est comme si un visiteur admis dans les galeries du Louvre pouvait aussi accéder aux œuvres des réserves, et même les toucher, sans contrôle supplémentaire.

Vers le déploiement de réseaux plus segmentés, dits « zéro confiance »

Même lorsqu’un utilisateur a été authentifié et est dans le réseau d’une organisation, la confiance qui lui est accordée ne devrait jamais être considérée comme acquise.

C’est le principe des architectures dites de « zéro confiance » (zero trust), un concept développé depuis plusieurs années. La légitimité d’un utilisateur est évaluée en permanence à partir de multiples critères : ses habitudes d’utilisation, sa localisation, l’heure de connexion ou encore les ressources auxquelles il cherche à accéder. La confiance n’est donc plus accordée une fois pour toutes ; elle évolue en fonction du caractère attendu ou inhabituel des actions réalisées.

Dans un tel modèle, un attaquant utilisant des identifiants valides aurait davantage de risques d’être repéré lorsqu’il s’écarte des comportements habituels du compte compromis. Mais ces architectures restent encore peu déployées à grande échelle.

Elles exigent de sortir de l’idée que tout ce qui est à l’intérieur du réseau, puisqu’il y a été dûment authentifié, est digne de confiance, un employé, un collègue qu’on connaît bien. Or, les systèmes d’information contemporains sont aussi devenus particulièrement complexes, ouverts sur Internet et interconnectés avec un vaste écosystème de fournisseurs, de sous-traitants et de prestataires techniques. Dans cet environnement, les points d’accès se multiplient et les frontières traditionnelles du réseau perdent de leur pertinence.

On ne peut plus continuer à raisonner selon une logique binaire opposant, d’un côté, les utilisateurs authentifiés auxquels une confiance quasi totale serait accordée et, de l’autre, ceux qui demeurent à l’extérieur. Considérer qu’un utilisateur peut accéder librement à l’ensemble des ressources dès lors qu’il a franchi la première étape d’authentification constitue aujourd’hui une faiblesse. La question n’est plus seulement de contrôler qui entre dans le réseau, mais aussi de vérifier en permanence ce qu’il est autorisé à y faire.

Néanmoins, il faut bien comprendre que déployer une architecture « zéro confiance » à l’échelle d’une administration publique, composée d’une multitude de réseaux anciens et de centaines de milliers de comptes d’accès, est un objectif plus complexe qu’il n’y paraît.

À court terme, la priorité doit être le renforcement des capacités de détection et la gestion rigoureuse des habilitations, strictement alignées sur les fonctions exercées. Lorsqu’un agent change de poste, les droits associés à ses responsabilités précédentes devraient être systématiquement révoqués. S’il les cumule à chaque changement de poste, il aura à la fin de sa carrière plus d’accès que le président de la République !

Extraire les données discrètement, encore plus simple que de pénétrer dans le réseau

L’attaquant est parvenu à consulter les données puis à les extraire sans déclencher d’alerte apparente. Il est probable qu’il a d’abord testé les mécanismes de surveillance. Une fois ce repérage effectué, l’exfiltration a pu commencer de manière progressive, en distribuant les requêtes dans le temps et entre les systèmes et en s’appuyant sur des commandes tout à fait ordinaires. Ainsi, l’exfiltration a permis de se fondre dans l’activité habituelle d’un réseau.

Ainsi, même si le point d’entrée utilisé par l’attaquant a fini par être identifié et neutralisé, il n’est pas étonnant que l’exfiltration ait pu se produire sans être détectée : on se méfie moins de ce qui est à l’intérieur que de ce qui vient de l’extérieur.

L’attaquant, une fois à l’intérieur, n’a pas déployé de rançongiciel (les systèmes d’où ont été volées les données n’ont pas été bloqués ni chiffrés pour exiger une rançon), ce qui suggère que des compétences techniques limitées ont suffi à vaincre rien de moins que les systèmes d’information de l’État qu’on aurait pu imaginer imprenables (et gare à la relance de l’attaque).

Et maintenant ? Comment les données peuvent être exploitées par des acteurs malveillants

Ce sont surtout les usages potentiels de ces données qui doivent susciter aujourd’hui les inquiétudes.

Le risque le plus immédiat est la fraude financière : faux avis d’imposition, ordres de virement frauduleux ou factures falsifiées. Les données cadastrales exposées pourraient également servir à cibler des propriétaires immobiliers dans le cadre d’escroqueries liées à la propriété ou à la location, voire de menaces physiques. L’expérience récente des entrepreneurs de cryptomonnaies a montré à quel point la divulgation d’informations relatives au domicile pouvait accroître les risques de sécurité personnelle.

Il faut aussi s’attendre à une recrudescence des attaques d’hameçonnage : courriels, appels téléphoniques ou messages texte pourront se présenter sous les traits de l’administration fiscale, d’un employeur, d’un fournisseur ou d’un établissement bancaire. La précision des données compromises permettra certainement aux fraudeurs de personnaliser leurs approches, de gagner plus facilement la confiance de leurs victimes et, par conséquent, d’augmenter l’efficacité de leurs campagnes.

À plus long terme, l’exploitation de ces informations est du pain béni pour la guerre hybride. À l’approche d’échéances électorales – et non des moindres – en France, des acteurs étatiques hostiles pourraient utiliser ces données pour alimenter des opérations d’influence et fragiliser la confiance du public.

On ne manquera pas de rapprocher cet incident de la procédure engagée par la Commission européenne contre la France pour la transposition tardive de la directive européenne NIS2. Celle-ci impose aux secteurs critiques (réseaux de transport d’énergie, chemins de fer…) et aux services essentiels de renforcer leur cybersécurité, leurs capacités de détection et leur résilience précisément pour réduire la probabilité et l’impact de ce type d’événements.

Si vous êtes une organisation et que vous n’avez ni d’authentification multifacteur ni de gestion des accès (ou « habilitation ») en fonction du poste occupé, la même mésaventure risque de vous arriver très vite. Commencez par cela !

Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.

Lundi 24 août, le sud-ouest de la France était en vigilance orange pour orage, quand une tornade a frappé le village de Pomas, au sud de Carcassonne, dans l’Aude, faisant plusieurs blessés et touchant des centaines d’habitations.

Retour avec Flavio Pons, spécialiste des tornades et chercheur associé au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement, sur ce phénomène rare en Europe, sur les effets du changement climatique et sur notre capacité à les prévoir.

The Conversation : Qu’est-ce qu’une tornade ? Comment se forme-t-elle ?

Flavio Pons : Une tornade est définie comme un tourbillon qui est en contact avec le sol et connecté à la base d’un nuage orageux. Le diamètre et la longueur de la trajectoire d’une tornade varient considérablement. Le diamètre va de quelques mètres à plusieurs centaines, voire plus d’un kilomètre pour les tornades les plus imposantes : la plus grande tornade jamais observée à ce jour, survenue à El Reno, dans l’Oklahoma, le 31 mai 2013, a atteint un diamètre maximal d’un peu plus de quatre kilomètres.

La longueur de la trajectoire dépend à la fois de la vitesse de déplacement et de la durée du phénomène. Certaines tornades sont presque stationnaires, d’autres se déplacent à une vitesse pouvant atteindre 100 kilomètres par heure, voire plus – il s’agit ici de la vitesse de déplacement, et non de celle du vent qui tourne dans le tourbillon. Certaines ne durent que quelques secondes, d’autres plus d’une heure. La trajectoire peut donc aller de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres. Tous ces paramètres ne sont pas systématiquement liés à l’intensité, à l’exception de la durée : alors que les tornades de courte durée peuvent présenter n’importe quelle intensité, celles dont la durée de vie est particulièrement longue sont, généralement, également violentes.

En règle générale, les tornades européennes ont tendance à être de petite taille et à avoir une durée de vie relativement courte, à quelques rares exceptions près.

C’est le contact avec le sol qui lui permet de générer des dégâts. Parfois, on observe des nuages en tube, qui ne sont pas en contact avec le sol, mais ce ne sont pas vraiment des tornades.

La formation d’une tornade nécessite un orage, et donc une instabilité et de l’humidité pour déclencher l’orage. En plus de ces ingrédients orageux, il faut l’ingrédient principal de la tornade : le cisaillement du vent. Il s’agit d’une variation d’intensité et de la direction du vent avec l’altitude. Cette variation génère une rotation de l’air dans l’atmosphère, que l’on appelle aussi « vorticité », qui est la propension de l’atmosphère à former des tourbillons.

Enfin, il faut des courants ascensionnels dans l’orage, qui sont capables de soulever cet air en rotation, de le verticaliser, pour créer la tornade au-dessous de l’orage.

Dans des cas comme celui de lundi 24 août, la rotation s’étend à l’ensemble de l’orage, générant ce que l’on appelle un « orage supercellulaire ». Dans ce cas, la partie de l’orage qui contient des courants ascendants tourne dans son intégralité et prend le nom de « mésocyclone », ce qui facilite encore davantage la formation d’une tornade. Les tornades peuvent se produire avec tous les types d’orages, mais les plus violentes sont toujours liées à des supercellules.

Qu’est-ce qui a permis la formation de la tornade du 24 août dans l’Aude ?

F. P. : Les conditions orageuses sont assez courantes en fin d’été : on a accumulé beaucoup de chaleur, d’humidité, qui sont autant d’énergie à disposition pour créer des orages en général. La mer Méditerranée est assez chaude et constitue un réservoir habituel en cette saison.

À lire aussi : Pourquoi il est si difficile de prévoir les orages d'été

Pour être plus précis, à l’heure actuelle, la Méditerranée affiche une température moyenne d’environ 28 degrés, avec certaines zones dépassant les 30 degrés, et un écart d’environ 2 degrés par rapport à la moyenne de 1991-2020. Nous enregistrons actuellement le record historique de température de la Méditerranée depuis le début des observations, avec une « vague de chaleur marine » persistante, allant de modérée à extrême selon les zones. Il ne s’agit pas d’un cas isolé : la Méditerranée est l’une des mers qui se réchauffent le plus rapidement, ce qui contribue à en faire un point chaud du réchauffement climatique, mais aussi à fournir une quantité toujours plus importante d’énergie disponible pour les orages et les cyclones méditerranéens, en particulier entre la fin de l’été et l’automne.

Dans ce cas en particulier, une zone dépressionnaire s’est formée sur l’océan Atlantique entre vendredi et samedi dernier juste à l’ouest du Portugal. Jusque-là rien d’exceptionnel : on a beaucoup de dépressions qui viennent de l’Atlantique, surtout en automne en général, mais en fin d’été, on commence à voir quelques épisodes dépressionnaires comme celui-ci.

La particularité dans ce cas est que cette dépression avait des caractéristiques subtropicales : elle était vraiment pleine d’air chaud et très humide, alors qu’habituellement les dépressions atlantiques ont plutôt un cœur froid. Ça, c’est une situation très particulière, même si ce n’est pas non plus la première fois qu’on voit ce type de dépression à cœur chaud.

Hier, cette dépression s’est approchée de la France, apportant de l’air chaud, humide et instable, chargé d’une grande quantité d’énergie propice au développement d’orages violents. On avait également remarqué que la disposition des vents dans le sud-est de la France, lundi 24, était particulièrement favorable aussi à une rotation au sein des orages, et donc éventuellement des tornades.

En somme, on a eu la formation d’orages très forts, dus à toute cette énergie provenant de l’Atlantique et de la mer Méditerranée, auxquels s’est ajoutée une variation verticale de la direction et de l’intensité du vent propice à la rotation dans le sud-ouest. Les ingrédients étaient réunis, dans une configuration peu typique pour la région, et c’est pour ça qu’on a pu observer une tornade d’intensité considérable pour la France.

Est-ce que les tornades sont rendues plus fréquentes par le changement climatique ?

F. P. : C’est une très bonne question, et c’est exactement mon sujet de recherche. Il est très difficile de répondre, parce qu’il y a plusieurs ingrédients qui sont requis simultanément pour former une tornade et que les changements climatiques en augmentent certains et pourraient en diminuer d’autres.

Ce que l’on peut dire avec certitude, c’est que, en général, plus l’air est chaud, plus il peut contenir d’humidité et plus il y a d’énergie disponible pour les orages. Avec le réchauffement de la mer Méditerranée, dans une région comme le sud de la France, on a en général plus d’énergie ; donc on s’attend à une fréquence plus élevée d’orages violents. On sait que le changement climatique augmente également le phénomène de la grêle dans certaines régions de la Méditerranée, notamment dans le nord de l’Italie, mais aussi dans le sud de la France.

Par contre, pour ce qui est du risque de tornades, c’est plus compliqué, principalement parce que ce sont des phénomènes assez rares en Europe – avec quelques dizaines d’événements par an en France –, et parce que nous n’avons pas vraiment de réseau d’observation efficace des tornades.

On a peu d’historiques, peu d’échantillons bien documentés, car il faut des systèmes d’observation très sophistiqués pour les tornades. Il faut que quelqu’un la voie et la signale, ou bien un réseau de radars très dense, avec des caractéristiques techniques que nous n’avons pas de façon standard dans les radars européens. Aux États-Unis, au contraire, où les tornades sont plus fréquentes, elles sont très bien documentées depuis environ les années 1950. On y a plutôt remarqué un changement de distribution spatiale des tornades, plutôt qu’une augmentation ou une diminution de leur nombre.

Donc, ce que l’on peut dire, c’est que certains des ingrédients augmentent en Europe avec les changements climatiques, mais on ne peut pas encore, à ce stade de la recherche, dire avec confiance que le risque de tornade a augmenté de manière significative.

Il est aussi difficile de savoir s’il y a plus d’événements ou si on en parle davantage parce que plus de monde est capable de les signaler sur les réseaux sociaux et de les capter en vidéo, par exemple. Ce phénomène, que l’on appelle « biais d’observation », rend difficile la distinction entre les véritables tendances et l’augmentation du nombre de signalements due aux progrès technologiques et à une plus grande sensibilisation du public.

Peut-on prévoir les tornades, et à quelles échéances ?

F. P. : Étant passionné par ce phénomène, je consulte personnellement les cartes météo, et je suis également les bulletins officiels et plusieurs autres météorologues sur les réseaux sociaux. Dans ce cas, je dirais que c’était déjà possible de dire un ou deux jours avant qu’il y avait un risque de tornade pour le lundi 24 : on peut détecter peut-être deux, trois jours à l’avance des situations qui sont favorables au développement des tornades, comme des zones orageuses. Mais si on peut dire qu’il y aura un risque d’orage très fort et une possibilité de tornade dans le sud-ouest de la France, on ne peut pas dire que dans tel ou tel ville ou village, à telle heure, il y aura une tornade de telle intensité. C’est absolument impossible aujourd’hui.

Au mieux, ce qui se fait aux États-Unis, c’est du nowcasting (que l’on pourrait traduire par « vision » en contraste à « pré-vision », ndlr). Ça veut dire qu’un météorologue suit chaque orage, grâce à des radars et à des chasseurs d’orage, et qu’il donne une alerte avec quelques dizaines de minutes d’avance, ce qui peut donner le temps aux gens d’aller se réfugier dans une cave, par exemple.

Aujourd’hui, il est complètement impossible de faire du nowcasting au niveau des prévisions nationales en Europe : on n’a pas les réseaux radar, ni les réseaux de chasseurs d’orage, ni même, je dirais, suffisamment de météorologues qui peuvent être impliqués juste pour faire du nowcasting. Ce sont jusqu’à présent des événements tellement rares qu’il est difficile d’investir dans un système de détection spécialisé. De mon point de vue, évidemment, ce serait bien d’avoir ces capacités, peut-être au niveau européen pour alléger la charge financière et coordonner les actions.

Propos recueillis par Elsa Couderc.

Flavio Pons ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

L’ESSENTIEL

• Changement climatique, tension entre les usagers : la crise de l’eau revient chaque été.

• On peut collecter de l’eau depuis l’air ambiant, en particulier s’il est humide et chaud.

• Des techniques ancestrales, qui permettent de collecter l’eau dans les climats chauds et humides, aux dispositifs modernes plus efficaces, comment dimensionner et utiliser de tels procédés sans bousculer l’écologie et le climat locaux ?

L’accès à l’eau potable est un enjeu primordial dans le monde. Le continent européen fait actuellement face à des vagues de chaleur intense avec des intervalles de plus en plus réduits, qui provoquent l’assèchement des rivières et des sources d’eau douce de façon alarmante. Les réserves d’eau potable se trouvent directement menacées par cette situation, et des mesures de restriction d’eau sont dorénavant mises en place pour pallier cette situation.

Bien d’autres facteurs font pression sur les réserves d’eau à l’échelle mondiale, notamment la croissance démographique, une agriculture plus intense et productiviste, l’utilisation massive et grandissante de l’intelligence artificielle, dont les centres de données consomment une part de plus en plus importante de la ressource en eau douce, et divers effets du changement climatique.

Ainsi, l’approvisionnement en eau potable est déjà une problématique complexe, tant pour les pays développés, confrontés aux problèmes cités précédemment, que pour les pays en voie de développement, qui souffrent du manque d’infrastructures et d’énergie pour produire suffisamment d’eau douce. De nombreux conflits et des « guerres de l’eau » ont lieu partout dans le monde pour la quête et l’exploitation de cette ressource critique.

Face à cette situation, divers travaux de recherche sont menés pour trouver des alternatives aux sources d’eau douce conventionnelles. Parmi eux, la « génération d’eau atmosphérique », qui permet de récupérer sous forme liquide l’humidité présente dans l’air ambiant.

Cette méthode apparaît comme une solution prometteuse, surtout pour une utilisation en zone éloignée du réseau de distribution d’eau ou en cas de stress hydrique local, car elle peut présenter moins de contraintes économiques, logistiques, énergétiques, écologiques et géographiques que d’autres technologies, comme la désalination (ou le dessalement) des eaux de mer et saumâtre ou l’ensemencement des nuages.

En effet, les générateurs d’eau atmosphérique peuvent être déployés dans la plupart des pays du monde et sont particulièrement adaptés aux régions chaudes (température moyenne supérieure 20 °C), avec une production variable en fonction des conditions de température et d’humidité de l’air ambiant.

Il existe plusieurs techniques de génération d’eau atmosphérique

Des méthodes traditionnelles comprennent, par exemple, la captation de l’humidité de l’air avec des filets qui piègent les gouttelettes d’eau du brouillard. Il y a également des techniques d’absorption qui exploitent des matériaux hygroscopiques pour absorber la vapeur d’eau de l’air pendant la nuit puis la restituer le jour.

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Une méthode plus récente, qui utilise des systèmes de condensation de l’air par « réfrigération active », est particulièrement intéressante, car sa production d’eau est plus élevée. Grâce à leur portabilité, des prototypes de ce type de générateurs d’eau atmosphérique ont déjà été développés pour des applications en cas de sinistre ou dans des navires, c’est-à-dire des situations où les sources d’eau conventionnelles ne sont pas accessibles. Plusieurs modèles sont également commercialisés pour des utilisations domestiques pour des familles, des bureaux ou écoles.

Mais sous quelles conditions climatiques peut-on collecter de l’eau de l’atmosphère grâce à cette technique ? Qu’en est-il réellement de sa capacité de production d’eau ? Quels sont les coûts financier, énergétique et écologique ?

Comment fonctionne un générateur d’eau atmosphérique par réfrigération

Un générateur d’eau atmosphérique par réfrigération fonctionne sur le même principe que la buée d’eau qui se forme sur une canette de boisson froide sortie du réfrigérateur en plein été.

Au contact d’une surface froide (en dessous de sa température de rosée), l’humidité de l’air se condense et se transforme en eau liquide. C’est le cas de la canette très fraîche qui sort à l’air libre en été : des gouttelettes d’eau apparaissent sur sa surface.

De la même façon, un générateur d’eau atmosphérique par réfrigération active fait baisser la température de l’air ambiant au-dessous de sa température de rosée, ce qui condense l’humidité de l’air (qui n’est autre que de l’eau sous forme de vapeur) en l’eau liquide.

Pour cela, l’appareil aspire l’air ambiant à l’aide d’un ventilateur et le fait d’abord passer à travers un filtre à air pour éliminer les poussières et les particules. L’air chargé en humidité est ensuite mis au contact d’un serpentin métallique extrêmement froid, refroidi par un fluide réfrigérant (comme dans un climatiseur ou un réfrigérateur classique). Au contact de cette surface très froide, l’air refroidit brutalement et ne peut plus retenir toute sa vapeur d’eau : l’humidité sous forme de gaz se transforme alors en gouttelettes d’eau liquide. Ces gouttes glissent le long des parois froides pour être récoltées dans un réservoir. L’eau récupérée est enfin filtrée pour éliminer les éventuelles bactéries et la rendre propre et potable.

La production d’eau dépend du climat et des conditions météo locales

Mes travaux de recherche de thèse concernent l’étude expérimentale et numérique d’un générateur d’eau atmosphérique, afin d’en déterminer la production d’eau et la consommation d’énergie pour des applications en pays tropical, notamment à Madagascar.

Des expérimentations menées en conditions de laboratoire à l’Institut de recherche Dupuy-De-Lôme (IRDL) à Lorient, dans le Morbihan, ont montrées qu’un générateur d’eau atmosphérique d’une puissance nominale de 765 watts pouvait produire jusqu’à 1,16 litre d’eau par heure dans des conditions de climat chaud et humide (30 °C et 62 % d’humidité relative), avec une consommation énergétique de 0,92 kilowatt-heure par litre. Cette consommation est environ équivalente à une heure d’utilisation d’un four domestique standard.

Pour un climat tempéré (25 °C et 50 % d’humidité relative), la production atteint 0,67 litre d’eau par heure, avec une consommation énergétique de 0,78 kilowatt-heure par litre.

Durant des expérimentations à Antananarivo (Madagascar) avec le même dispositif au mois de février (période chaude et humide), une production de 23 litres d’eau potable par jour a été enregistrée le 25 février (température moyenne : 26 °C, humidité relative moyenne : 54 % en intérieur), ce qui permettrait d’approvisionner confortablement une famille.

Les principales limites pour le déploiement de cette technologie seraient des conditions climatiques trop sèches ou trop froides pour permettre la condensation de l’air (température inférieure à 20 °C et humidité relative inférieure à 40 %).

Les coûts de la génération d’eau atmosphérique

L’aspect financier joue aussi en faveur de cette technologie. Hormis le coût d’acquisition du dispositif, il n’y a plus que le coût énergétique (et le coût d’entretien, mais mineur) qui sera à régler pour l’utilisateur.

Si l’on se tient au coût énergétique, pour un particulier en tarif bleu chez EDF, où le coût du kilowatt-heure avoisine 0,20 euro : produire un litre d’eau atmosphérique reviendrait à 0,17 euro en moyenne… ce qui est relativement plus intéressant que le prix de l’eau en bouteille, et sans la pollution et les déchets plastiques qui viennent avec ! Il est même possible de lisser le coût énergétique en alimentant le dispositif avec l’énergie solaire photovoltaïque.

À terme, nous pourrions disposer d’eau potable presque partout dans le monde… tant qu’on aura de l’air et du soleil à disposition. Néanmoins, il faut garder à l’esprit, en reprenant la formule d’Antoine Lavoisier (1789) « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme », que les générateurs d’eau atmosphériques ne « créent » donc pas d’eau, mais transforment l’humidité déjà disponible dans l’air pour être liquide.

Ainsi, de la même façon qu’on puise de l’eau dans un cours d’eau, il faut un certain temps à la nature pour régénérer l’humidité de l’atmosphère… et il sera important d’exploiter cette eau atmosphérique à bon escient et avec parcimonie pour ne pas bousculer l’équilibre de l’écologie et du climat local.

Les travaux de recherche présentés dans cet article sont le fruit de la collaboration entre l'Université Bretagne Sud et l'Institut Supérieur de Technologie d'Antananarivo, financés par le projet ANR TRANGA.