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Les sources d’énergie de la mer sont rarement mentionnées dans les débats publics sur l’énergie.
La France possédant la première ou seconde face maritime du monde dispose pourtant d’un potentiel énergétique maritime considérable.
Nous invitons le lecteur sur notre voilier pour découvrir ces ressources situées au large de nos bons rivages.
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Les systèmes de production énergétique en mer exploitent divers phénomènes naturels, chacun avec un nom spécifique et une technologie dédiée. Voici un aperçu des principales méthodes :
Nom : Hydrolienne
Les hydroliennes fonctionnent comme des éoliennes sous-marines, utilisant l’énergie cinétique des courants marins pour produire de l’électricité.
Nom : Énergie houlomotrice
L’énergie houlomotrice capte le mouvement des vagues (houle) pour convertir cette énergie mécanique en énergie électrique. Les technologies incluent :
Systèmes oscillants (oscillateurs) : Un flotteur se déplace avec les vagues et actionne un générateur.
Colonnes d’eau oscillantes : L’air comprimé par les vagues dans une cavité entraîne une turbine.
Convertisseurs de vagues linéaires : Structures qui captent l’énergie des vagues sur leur longueur.
Nom : Énergie thermique des mers (ETM)
Ce système exploite le gradient thermique naturel entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides des profondeurs. Les cycles thermodynamiques (souvent basés sur un fluide à faible point d’ébullition) sont utilisés pour générer de l’électricité.
4. Utilisation de la marée (force des marées)
Nom : Énergie marémotrice
L’énergie marémotrice exploite les variations de niveau de la mer provoquées par les marées. Les technologies principales incluent :
Barrages marémoteurs : D’immenses structures captent et exploitent l’eau montante et descendante des marées.
Hydroliennes marémotrices : Similaires aux hydroliennes, elles utilisent les courants de marée.
Énergie osmotique : Exploite la différence de salinité entre l’eau douce des fleuves et l’eau salée des océans.
Énergie éolienne offshore : Bien que plus classique, elle reste une composante majeure des systèmes énergétiques en mer.
Ces systèmes sont tous des solutions pour exploiter les ressources marines renouvelables tout en répondant aux besoins énergétiques croissants.
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Précision sur l’énergie thermique des mers.
Ce procédé n’étant pas intuitivement évident, nous allons donner ici quelques précisions.
Le procédé utilisant l’énergie thermique des mers (ETM), aussi appelé Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC), exploite la différence de température entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides des profondeurs océaniques pour produire de l’énergie. Ce procédé repose sur des cycles thermodynamiques bien établis.
Principe de fonctionnement de l’ETM
L’ETM fonctionne selon un cycle thermodynamique qui utilise une source chaude (eaux de surface, typiquement à 25-30 °C dans les régions tropicales) et une source froide (eaux profondes, souvent en dessous de 5 °C, à une profondeur de 1 000 mètres environ). Voici les étapes principales :
Source chaude : L’eau de mer chaude de surface chauffe un fluide de travail (souvent de l’ammoniac ou des fluides à faible point d’ébullition). Ce fluide s’évapore sous l’effet de la chaleur.
Turbine :
La vapeur obtenue est dirigée vers une turbine, entraînant ainsi un générateur électrique pour produire de l’électricité. Condensation :
Une fois passée dans la turbine, la vapeur est refroidie et condensée en utilisant l’eau froide pompée des profondeurs marines. Recyclage du fluide de travail :
Le fluide condensé est renvoyé dans le circuit pour être réchauffé à nouveau, ce qui permet un cycle continu.
Configurations possibles
Il existe trois types de systèmes ETM :
Cycle fermé :
Utilise un fluide de travail en circuit fermé (comme l’ammoniac). Cycle classique pour des applications à grande échelle.
Cycle ouvert :
Utilise directement l’eau de mer comme fluide de travail. L’eau chaude de surface est vaporisée dans une chambre à basse pression. La vapeur actionne une turbine, puis est condensée en utilisant l’eau froide des profondeurs. Ce procédé produit également de l’eau douce comme sous-produit.
Cycle hybride :
Combine les deux précédents. L’eau de mer est utilisée pour générer de la vapeur dans un cycle ouvert, puis cette vapeur chauffe un fluide de travail dans un cycle fermé.
Avantages de l’ETM
Énergie renouvelable : Exploite une ressource quasi inépuisable dans les zones tropicales. Production continue : Contrairement au solaire ou à l’éolien, l’ETM fonctionne 24h/24.
Production d’eau douce : Les cycles ouverts ou hybrides permettent de produire de l’eau potable, ce qui est utile dans les régions insulaires.
Inconvénients et défis
Rendement faible : Les différences de température (environ 20 °C) limitent le rendement thermodynamique à 2-3 %.
Coûts élevés : Les infrastructures (turbines, pompes, systèmes de tuyaux pour l’eau profonde) sont coûteuses à installer et à maintenir. Impact environnemental : Le pompage des eaux profondes peut perturber les écosystèmes marins locaux.
Les essais sont principalement concentrés dans les régions tropicales comme Hawaï, les Caraïbes, et certaines îles du Pacifique. Des projets pilotes fonctionnent déjà, mais l’ETM est encore en phase de développement pour une production à grande échelle.
Ce procédé prometteur, s’il est perfectionné, pourrait contribuer significativement aux besoins énergétiques des régions côtières tropicales tout en fournissant de l’eau potable.
** Annexe
L’énergie maritime. Wikipédia https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%8...
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Hervé Debonrivage
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