La demande d'énergie propre et fiable augmente. Et tandis que les projecteurs se braquent souvent sur l'éolien et le solaire, ces deux énergies renouvelables sont aux prises avec une chose :l'intermittence.
Comme le rapport météo le montrerait, il y a beaucoup de jours où le soleil ne brille pas et le vent ne souffle pas, ce qui signifie que l'énergie générée par les panneaux solaires et les éoliennes pourrait caler, compte tenu de tous les défis liés au stockage d'énergie à long terme à partir de renouvelables. En conséquence, de nombreux pays se sont contentés de combustibles fossiles, dont ils savent qu'ils sont fiables. Après tout, il n'est pas nécessaire que ce soit une belle journée pour brûler du charbon ou pomper du gaz naturel.
Mais maintenant, plusieurs entreprises et groupes étudient une option créative :les turbines océaniques, qui produisent de l'électricité à partir des changements de marée au lieu des brises. L'océan ne s'arrête jamais de remuer, donc exploiter cette énergie pourrait fournir la charge de base, ou un flux constant d'énergie, que les autres énergies renouvelables ne peuvent tout simplement pas gérer. Le mois dernier, des ingénieurs japonais d'IHI Corp ont testé un prototype d'hydrolienne de 330 tonnes sur le fond marin près du courant de Kuroshio. Ce courant à lui seul pourrait créer 200 gigawatts d'énergie via des turbines sous-marines, soit 60% de la capacité de production du Japon, selon la New Energy and Industrial Technology Development Organization du pays.
Cela vient après un autre projet l'année dernière où le Royaume-Uni a connecté avec succès la turbine marémotrice d'environ 700 tonnes d'Orbital Marine Power au réseau électrique d'Orkney, en Écosse. Et en 2019, quatre turbines marémotrices basées en Écosse ont produit la plus longue durée d'alimentation ininterrompue à partir de la nouvelle technologie pour environ 4 000 foyers.
Voici ce que vous devez savoir sur ce type croissant d'énergie marine.
La façon dont ces éoliennes sont conçues est en fait assez simple - c'est presque exactement la façon dont vous imaginez le fonctionnement d'une éolienne.
"Que le milieu soit de l'eau ou de l'air, c'est le même domaine d'ingénierie et les mêmes équations qui sont utilisées pour déterminer la géométrie et l'effet de la turbine", explique Petter Karal, PDG de Seatower AS, qui construit les fondations des installations éoliennes offshore.
Cette attraction gravitationnelle de la lune sur la planète provoque quelque chose appelé "force de marée", qui fait que la planète et son eau se gonflent sur les côtés les plus proches et les plus éloignés de la lune. Ces renflements forment des «marées hautes» sur différentes côtes deux fois par jour alors que la Terre et la Lune traversent cet endroit sur leurs orbites deux fois. Au fur et à mesure que ces marées changent, les courants changent également. Les courants sont les mouvements de gauche à droite de l'eau et sont largement influencés et peuvent être prédits par les marées (mais peuvent également être affectés par des facteurs tels que la température de l'eau, la salinité et le vent). Considérez-les comme des coups de vent soufflant sous l'eau.
Ces flux sous la surface de l'eau agissent comme source d'énergie pour les turbines marines. Lorsque les courants traversent les turbines marémotrices, elles tournent et produisent de l'électricité. (Les appareils ressemblent souvent plus à des hélices de navire qu'à des éoliennes typiques, note Karal.) Les éoliennes peuvent également fonctionner à pratiquement n'importe quelle profondeur :le modèle japonais le plus récent est fixé au fond de la mer, mais certains modèles comme l'Orbital Marine Power flottent en Écosse. et utiliser des jambes robotiques pour capter l'énergie de la partie la plus haute de l'océan.
La lune ne va pas s'arrêter de tourner autour de la Terre de si tôt (et si c'est le cas, nous avons de plus gros problèmes à résoudre que les turbines). Cela fait de l'énergie marémotrice un candidat de choix pour les énergies renouvelables, d'autant plus que le changement climatique n'a pas suffisamment affecté les courants pour rendre l'énergie marémotrice complètement imprévisible. Sans oublier que des recherches remontant à 2004 ont estimé le potentiel énergétique mondial total estimé de l'énergie marémotrice à environ 3 000 gigawatts.
L'impact sur la faune et les écosystèmes marins semble également minime. Des recherches du Centre européen de l'énergie marine en Écosse ont révélé qu'après environ 10 000 heures de surveillance de la faune, les créatures marines et les oiseaux locaux n'étaient pas significativement affectés par les turbines marémotrices. Étant donné que l'eau est beaucoup plus dense que l'air, les turbines n'ont pas besoin de tourner très vite pour produire de l'énergie, ce qui atténue certaines préoccupations. De plus, Orbital Maritime mène une étude pour étudier les effets de l'acoustique de ses hydroliennes O2 sur les environnements marins locaux.
Mais aussi idylliques qu'elles puissent paraître, les hydroliennes s'accompagnent de quelques complications. D'une part, ils ne peuvent pas être placés n'importe où dans l'eau :les meilleurs emplacements sont les régions côtières avec des courants particulièrement forts, comme autour des îles britanniques, entre les îles anglo-normandes et la France, et dans le détroit de Messine près de l'Italie et de la Sicile. Les autres points chauds comprennent les régions insulaires de l'Asie du Sud-Est, les canaux entre les îles grecques et les côtes insulaires du Canada.
La maintenance est un autre obstacle. Après tout, ces structures géantes (la turbine Orbital Marine, par exemple, mesure environ 240 pieds de long) doivent être suffisamment résistantes pour survivre dans les parties les plus agitées de l'océan et nécessiteront des réparations régulières. Pour les turbines montées au fond de la mer, cela peut être coûteux.
"Un problème avec cela est que cela peut coûter des milliers, voire des centaines de milliers (de dollars et [nécessite] des jours et des semaines de temps pour entretenir ces turbines", déclare Sarah Clark d'Orbital Marine Power. "Peu importe quelle est votre technologie , il va avoir besoin d'être réparé à un moment ou à un autre, même s'il ne s'agit que d'attraper des balanes sur le côté de la lame."
De plus, comme il n'existe pas de moyen unique et éprouvé de construire ces sources d'énergie, il peut être coûteux de les tester et d'obtenir l'adhésion de l'industrie de l'énergie. Sans parler de la charge d'obtenir des permis pays par pays pour installer des turbines géantes au fond de l'océan.
Pourtant, il n'y a pas si longtemps, d'autres types d'énergie renouvelable étaient confrontés à certains des mêmes problèmes. Si les turbines marémotrices peuvent produire de l'électricité 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, avec des émissions proches de zéro, il est peut-être temps de commencer à faire ces sauts.
