Évaluation d’un système de récupération des eaux de pluie dans des bâtiments universitaires pour la demande en eau non potable

Transformer la pluie en ressource pour le campus

Sur de nombreux campus en expansion et dans les villes densément peuplées, l’eau du robinet est traitée comme une ressource illimitée, alors même que les approvisionnements sont mis sous pression par la croissance démographique et le changement climatique. Cette étude pose une question simple aux implications importantes : quelle part de la consommation quotidienne d’eau d’une université pourrait être couverte uniquement en captant la pluie qui tombe déjà sur ses toits ? En suivant l’eau depuis le toit jusqu’à la cuve de stockage puis vers des usages quotidiens comme les toilettes, l’arrosage des espaces verts et le lavage des véhicules, les chercheurs montrent comment un système modeste peut alléger la pression sur les réserves d’eau potable — et où résident ses limites.

Pourquoi économiser l’eau du robinet importe

Les pénuries d’eau douce ne sont plus une préoccupation lointaine. À mesure que les villes s’étendent et que les surfaces imperméabilisées remplacent les sols, moins de pluie s’infiltre, davantage ruisselle sous forme d’eaux polluées, et les nappes souterraines sont pompées plus vite que la nature ne peut les recharger. Parallèlement, le changement climatique modifie les régimes de précipitations en allongeant les périodes sèches et en intensifiant les épisodes pluvieux. La ville côtière de Chattogram, au Bangladesh, cumule toutes ces difficultés, avec en plus des plans d’eau urbains pollués. Dans ce contexte, mieux valoriser l’eau propre contenue dans la pluie qui tombe sur de grands toits est une stratégie attractive pour réduire la demande en eau traitée et diminuer le volume d’eaux pluviales à évacuer.

Un campus comme laboratoire vivant

Les chercheurs se sont concentrés sur la Southern University Bangladesh, un campus privé comptant cinq bâtiments académiques principaux et un mélange de pelouses, routes et canaux de drainage. Ils ont cartographié les terrains, les surfaces de toits et le réseau d’égouts, puis utilisé un outil informatique standard de gestion des eaux pluviales, le Stormwater Management Model, pour reconstituer la façon dont les précipitations de 1982 à 2021 s’écouleraient sur ce petit bassin versant. Une attention particulière a été portée aux quinze dernières années, où les totaux annuels sont restés élevés mais avec une alternance irrégulière de mois humides et secs. L’équipe a traité chaque toit de bâtiment comme un collecteur potentiel, en orientant ses écoulements vers des réservoirs dimensionnés en fonction de l’espace physique disponible à côté de chaque construction.

Tonneaux, réservoirs enterrés et usages quotidiens

Deux configurations de stockage ont été testées. Dans la première, les eaux de pluie de chaque toit étaient dirigées uniquement vers des fûts plastiques hors sol totalisant 56 000 litres sur l’ensemble du campus. Dans la seconde, ces fûts étaient associés à des réservoirs enterrés plus grands, portant la capacité totale à 140 000 litres. L’équipe a ensuite comparé quelle part de trois usages non potables pouvait être couverte : les chasses d’eau, l’arrosage des pelouses et le lavage des bus et voitures du campus. Pour les toilettes, ils ont supposé des volumes de chasse faibles standard utilisés deux fois par jour et par personne ; pour les jardins, ils ont appliqué les recommandations nationales pour l’arrosage des gazons et des plantes ; pour les véhicules, ils ont utilisé des volumes mesurés par lavage, avec seulement quelques jours de lavage par mois.

Quelle contribution réelle de l’eau de pluie ?

Les simulations montrent que la taille du stockage et le nombre d’usagers sont déterminants. Avec seulement des fûts, les bâtiments aux plus grands toits pourraient couvrir environ 10 à 40 % des besoins en chasse d’eau pour des affluences quotidiennes typiques, tandis que les petits toits équipés de petits réservoirs faisaient beaucoup moins. L’ajout de réservoirs enterrés a porté la couverture des chasses d’eau à quasiment la totalité des besoins pour environ 30 usagers quotidiens par bâtiment, et à encore près d’un tiers pour 100 usagers. L’arrosage des espaces verts était encore plus sensible à la capacité de stockage et au nombre de mois secs : avec 50 000 litres, le système satisfaisait environ un tiers à deux cinquièmes de la demande en pelouse lors d’années typiques, mais avec 140 000 litres il pouvait en couvrir presque la totalité. Pour le lavage des véhicules, un stockage modeste suffisait à fournir presque toute l’eau nécessaire pour laver une dizaine de voitures, et avec des réservoirs plus grands jusqu’à 28 voitures ou 14 bus pouvaient être lavés entièrement à l’eau de pluie.

Fiabilité, finances et limites pratiques

Au‑delà des moyennes annuelles, l’étude a examiné la fréquence à laquelle le système de récupération atteindrait effectivement la demande quotidienne. Avec 50 000 litres de stockage, les chasses d’eau pour un petit groupe d’usagers pouvaient être entièrement alimentées tous les jours de l’année, mais la fiabilité diminuait lorsque le nombre d’usagers augmentait. Pour les jardins, un système de 140 000 litres pouvait maintenir l’irrigation pendant la plupart des mois secs lors d’années typiques. Le lavage des véhicules s’est avéré l’usage le plus fiable, car il est peu fréquent. Sur le plan financier, les économies directes en remplaçant l’eau municipale pour ces usages non potables restaient modestes — quelques dizaines de dollars par an aux tarifs actuels bas — parce que la taille des réservoirs est limitée par l’espace disponible. Cependant, si cette eau de pluie stockée était traitée et utilisée comme eau potable, les économies potentielles aux prix d’achat actuels du campus bondiraient vers plusieurs milliers de dollars par an.

Ce que cela signifie pour les campus et les villes

Pour un lecteur non spécialiste, l’enseignement est clair : même un petit campus urbain peut couvrir une part importante de ses besoins quotidiens en eau en récupérant la pluie de ses toits existants, surtout si le stockage est bien dimensionné et que des usages comme le lavage des véhicules et l’entretien des jardins sont priorisés. Si les économies immédiates en argent sur les usages non potables peuvent rester modestes, les bénéfices incluent la réduction de la pression sur l’eau traitée rare, une meilleure résilience pendant les périodes sèches et la diminution des ruissellements pollués. À mesure que davantage de campus et de sites commerciaux adoptent des systèmes similaires — et éventuellement ajoutent un traitement pour rendre les eaux de toit potables — la récupération des eaux de pluie peut devenir un élément concret d’une gestion urbaine durable de l’eau.

Citation: Chowdhury, M.A.H., Akter, A. Evaluation of rainwater harvesting system in university buildings for non-potable water demand. Sci Rep 16, 12836 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38972-z

Mots-clés: récupération des eaux de pluie, consommation d’eau sur les campus, gestion des eaux pluviales, eau non potable, soutenabilité urbaine