Les systèmes énergétiques diesel utilisent des moteurs diesel directement sur site pour générer l'énergie nécessaire au pompage, au transport ou au traitement de l'eau. Cette source d'énergie est plus adaptée aux situations d'urgence aiguës lorsque l'alimentation du réseau peut ne pas être immédiatement disponible, mais elle est moins adaptée à long terme en raison des coûts environnementaux et financiers croissants.

Les moteurs diesel peuvent être utilisés soit pour actionner directement une pompe via des connexions mécaniques (par exemple, via une courroie trapézoïdale attachée à un axe ou en faisant tourner la roue d'une pompe aspirante) soit pour produire de l'électricité pour alimenter les pompes. Ceci diffère de l'électricité produite au diesel qui est envoyée au réseau en ce que la production d'énergie ici reste locale sans transmission à longue distance, bien qu’il entraîne des exigences de fonctionnement et d'entretien plus élevées.

Considérations sur la conception

Dans l'approvisionnement en eau, le diesel est une source d'énergie commune pour le pompage et la fourniture d'énergie pour d'autres processus de traitement (par exemple, les pompes doseuses). Une considération clé lors de la conception de systèmes diesel est de savoir si l'alimentation requise doit être en courant continu (CC) ou en courant alternatif (CA). Pour le premier, un convertisseur sera nécessaire, et pour le second, il devrait être clair si le monophasé ou le triphasé est nécessaire. Toutes ces options peuvent être utilisées pour les systèmes d'eau, et le choix dépend du contexte et de la puissance requise (voir S.11 pour plus de détails).

Une autre considération de conception importante au départ est combien de temps l'alimentation diesel sera nécessaire. L'alimentation diesel sur site peut traiter les phases les plus aiguës d'une situation d'urgence, mais devrait être supprimée progressivement pour l'approvisionnement en eau à moyen et long terme dans la mesure du possible. Un générateur diesel pour le pompage de l'eau doit être correctement dimensionné, de sorte qu'une énergie suffisante puisse être fournie pour faire fonctionner la pompe ainsi que pour la démarrer (lorsque plus de puissance est nécessaire). Cela implique de comprendre quel équipement total tirera de l'énergie du générateur maintenant et à l'avenir, puis de le dimensionner en fonction du kW requis. Pour les pompes, une règle générale pour le KVA requis est de multiplier le kW du moteur par deux. De plus, la puissance de sortie des moteurs diesel diminue avec une augmentation de la température et de l'altitude. Pour tenir compte de cela, 1,3 % est déduit pour chaque 100 mètres au-dessus de l'altitude standard (établie à 100 mètres), et 2 % est déduit pour chaque 5° C au-dessus de la température standard (établie à 25° C). Alors qu'un générateur doit être suffisamment grand pour faire face aux exigences de démarrage, le surdimensionnement doit être évité pour éviter une consommation excessive de carburant et d'huile. Une charge doit être conçue pour représenter au moins 40 % de la puissance nominale du générateur, car un fonctionnement continu sur une charge légère risque de boucher les injecteurs au fil du temps avec des dépôts de carbone provenant du carburant non brûlé, ce qui nécessitera un entretien important pour la décarbonatation. Pour augmenter la durée de vie des filtres à carburant et protéger les injecteurs de carburant lorsque le carburant diesel est utilisé directement à partir des fûts, les fûts doivent reposer pendant douze heures avant utilisation afin que les sédiments puissent se déposer, puis être inclinés de manière à ce que le tuyau d'extraction soit éloigné des sédiments.

Matériaux

En plus du générateur diesel, les matériaux nécessaires dépendent du type d'équipement nécessitant une alimentation diesel (par exemple, des pompes) et de la manière dont l'eau sera stockée et distribuée.

Applicabilité

Les générateurs diesel sont adaptés aux situations d'urgence aiguës lorsque l'électricité est nécessaire immédiatement et que l'alimentation du réseau peut être intermittente ou indisponible. À plus long terme, d'autres sources d'énergie devraient être utilisées en raison des coûts environnementaux et financiers cumulés de l'utilisation du diesel.

Fonctionnement et entretien

Les générateurs diesel nécessitent un fonctionnement et entretien importants, y compris des changements d'huile et de filtre à huile toutes les 250 heures (ou la moitié si la température de l'air est supérieure à 35 ° C), un changement de filtre à air et à carburant toutes les 500 heures (ou plus fréquemment en fonction des conditions locales de poussières et si le carburant est sale), un entretien majeur toutes les 1 000 heures, une révision toutes les 10 000 heures et un remplacement après 35 000 heures. Un personnel qualifié est nécessaire pour ces services, mais souvent il n'y a pas d'accent sur cela, surtout dans les situations d'urgence. La bonne pratique consiste à employer un spécialiste pour effectuer ce service pour tous les générateurs d'un même emplacement. La disponibilité de personnel qualifié signifie également que les problèmes peuvent être résolus au fur et à mesure qu'ils surviennent. Les générateurs peuvent avoir une multitude de problèmes avec le système d'allumage ou le moteur, et trouver des remèdes en fonction des symptômes nécessite de l'expérience. Sinon, au lieu d'analyser puis de réparer un dysfonctionnement, la tendance des électriciens ou mécaniciens non formés est de faire une « réparation » pour faire fonctionner le générateur à court terme (par exemple, en forçant les commandes ou les interrupteurs de sécurité), ce qui peut alors conduire à des accidents.

Santé et sécurité

Seul le personnel qualifié doit être autorisé à travailler sur les générateurs et les pompes à moteur diesel. La zone où fonctionne l'équipement doit être interdite au grand public, et il doit y avoir des protections pour les courroies trapézoïdales rapides dans les pompes entraînées par moteur. Si le carburant n'est pas stocké et décanté correctement, il peut présenter un danger en contaminant les eaux souterraines. Cela peut être minimisé par le stockage sur des plateformes en béton endiguées et nécessite un drainage approprié pour collecter les fuites ou les déversements. Les générateurs émettent également une pollution sonore et particulaire importante, ce qui peut constituer un danger pour la santé des personnes vivant à proximité.

Coûts

Les coûts d’entretien des systèmes diesel sont au moins 25% plus élevés que ceux des systèmes solaires ou électriques (jusqu'à 2,8 USD/personne/an) en raison de la consommation de carburant et de l’entretien requis, et ils n'ont pas de sens sur le plan économique pour les systèmes fonctionnant pendant plus de quelques années. Par exemple, un système alimenté à l'énergie solaire amortira généralement l'investissement initial en moins de cinq ans par rapport à un système alimenté au diesel qui continuera à consommer des ressources financières. Les coûts environnementaux en termes d'émissions de carbone sont également élevés avec le diesel. Par exemple, l'expérience d'un camp de réfugiés au Soudan du Sud a montré que le pompage d'environ 1 000m³ par jour via 10 forages avec une nappe phréatique de 40 mètres de profondeur consommait plus de 58 000 litres de diesel par an, ce qui équivaut à faire 26 fois le tour du monde en voiture diesel.

Considérations sociales et environnementales

Le diesel en tant que source d'énergie est très courant et bien accepté par les gens. Cependant, si les utilisateurs paient pour l'exploitation, des prix plus élevés du carburant pourraient conduire à une préférence pour les options renouvelables, en particulier à plus long terme. Les générateurs diesel peuvent également être une nuisance en raison des niveaux de bruit.