Le secteur des énergies renouvelables est particulièrement dynamique et prospère. Dans ce domaine, l'énergie marine représente une énergie renouvelable moins connue qui puise de l'énergie dans les marées naturelles de l'océan. L'utilisation des forces marines représente un défi de taille et les scientifiques étudient encore des moyens de modifier et de tester de nombreuses conceptions de manière responsable et efficace. Leur objectif est de trouver une solution écoresponsable, fiable et sécurisée qu'il serait possible de commercialiser.
Nous allons aborder ici différentes solutions prometteuses en termes de collecte d'énergie marine : des turbines utilisant les courants sous-marins au labyrinthe de solutions permettant de récupérer l'énergie houlomotrice.
Collecte d'énergie houlomotrice
L'énergie houlomotrice est fiable, homogène et relativement prévisible le long des régions côtières du monde. Sa densité énergétique est cinq fois supérieure à celle de l'énergie solaire et dix fois supérieure à celle du vent, ce qui en fait une source d'énergie extrêmement efficace. Aux États-Unis, l'énergie marine pourrait couvrir à elle seule 3 % des besoins énergétiques du pays.
Daniel Petcovic est Program Manager chez CorPower Ocean, entreprise spécialisée dans les technologies de l'énergie houlomotrice. Il pense que le potentiel de l'énergie houlomotrice est environ quatre fois supérieur à la capacité nucléaire globale implantée dans le monde à l'heure actuelle.
Par le passé, la recherche liée à l'énergie houlomotrice avait pour but de limiter l'absorption d'énergie pour la protection des bateaux et des structures permanentes. Ainsi, l'un des principaux défis d'une technologie de collecte d'énergie houlomotrice est d'inverser cette pensée stratégique. L'objectif est de créer des structures et des appareils qui peuvent collecter ce type d'énergie plutôt que de l'éviter.
Usines marémotrices
Les usines marémotrices sont des barrages placés de manière stratégique qui s'appuient sur la succession des marées. Ces usines utilisent une pente de façon à ce que l'eau coule dans des turbines qui produisent de l'électricité. Pour cela, chaque usine doit être placée à un endroit précis où il est facile d'isoler le mouvement de la marée, comme l'entrée étroite d'une baie ou d'un estuaire. Plusieurs usines marémotrices ont été commercialisées à travers le monde. La centrale marémotrice de Sihwa Lake en Corée du Sud est la plus grande de la planète et produit 254 MW. Malheureusement, ces énormes usines marémotrices ont un impact écologique significatif, comparable à des retenues d'eau sur les rivières et les courants.
Turbines sous-marines
À l'instar des turbines éoliennes, les turbines sous-marines utilisent le courant (dans ce cas, le courant marin) pour faire tourner un moteur qui génère passivement de l'électricité. Des entreprises telles que SIMEC Atlantis ont testé des turbines sous-marines capables de produire environ 1,5 MW d'énergie.
L'eau dispose d'une densité supérieure à l'air. Ainsi, à puissance équivalente, des turbines à eau peuvent être bien plus petites que des turbines à air. Mais encore une fois, c'est le facteur géographique qui limite l'emplacement et l'implantation de ces turbines. Pour fonctionner de manière efficace, les turbines sous-marines doivent être placées à des endroits où les courants sont forts et rapides.
Wonder-Buoy et CorPower Ocean
CorPower Ocean a attiré l'attention en 2016 avec son apparition dans le magazine Wired , où l'entreprise a présenté son dispositif de collecte d'énergie houlomotrice. Celui-ci, maintenant appelé CorPower C3, est un convertisseur d'énergie houlomotrice en forme de bouée. Il utilise le mouvement oscillatoire de l'océan et un appareil d'amplification de la résonance contrôlable qui pilote un appareil de mouvement linéaire capable de générer de l'électricité de manière extrêmement efficace sur différentes périodes de vagues. La plupart des dispositifs de collecte de l'énergie houlomotrice atteignent une efficacité structurelle de 1 à 1,5 MWh/tonne mais en théorie, le C3 serait capable de produire cinq fois plus.
Conclusion
La fiabilité et l'homogénéité de l'énergie marine en font une source intéressante pour la recherche et l'implémentation d'une énergie renouvelable. À l'heure actuelle, la collecte d'énergie marine en est à la même étape de développement (et de rentabilité) que l'énergie éolienne dans les années 80 : elle est très coûteuse et peu adoptée. Toutefois, la course à la conception d'une solution à la fois évolutive, efficace, productive et respectueuse de l'environnement est lancée. Au fil des avancées en recherche et développement, cette technologie va rapidement bénéficier d'une implémentation globale pour fournir une énergie propre et renouvelable dans une ville côtière près de chez vous.