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L'énergie marémotrice : qu'est-ce que c'est et comment fonctionne-t-elle ?

Énergie énergie marémotrice

L’une des énergies renouvelables les plus méconnues et en même temps celle qui possède le plus grand potentiel de toutes ; Aujourd’hui, nous avons découvert l’énergie marémotrice

Nous vivons sur une planète où 70 % de la surface terrestre est recouverte d’eau, dont 97,6 % d’eau de mer et d’océan. Cette réalité, que nous oublions souvent, montre que notre existence est étroitement liée aux eaux qui nous entourent et façonnent notre géographie. Depuis l’aube de l’humanité, nous avons utilisé ces eaux à d’innombrables fins pour notre propre bénéfice, construisant nos sociétés en communion avec elles et comprenant leur fonctionnement complexe grâce à l’observation au fil du temps. Aujourd’hui, cette importance n’a fait que doubler ; la mer, en plus d’être une source de nourriture et une autoroute géante pour le transport de marchandises, s’est révélée être une source cruciale de production d’énergie. L’ère des énergies renouvelables a mis le cap sur la mer, compte tenu de son énorme potentiel, et c’est ainsi qu’est née l’énergie marémotrice.

La première question à se poser est peut-être : qu’est-ce que l’énergie marémotrice ? On pourrait la définir comme une forme d’énergie renouvelable alternative qui, en exploitant la technologie à son avantage, est capable d’exploiter les mouvements des marées, produits par l’influence gravitationnelle du soleil et de la lune, pour produire de l’électricité propre. Son grand avantage est qu’il s’agit d’une énergie renouvelable hautement prévisible, contrairement à d’autres types d’énergie qui dépendent davantage de phénomènes météorologiques moins prévisibles comme le soleil ou le vent. La raison ? Nous connaissons les cycles des marées avec une grande précision, ce qui nous permet de savoir quand intégrer l’électricité produite par les marées au mix énergétique. Intéressant, non ?

Comment fonctionne l’énergie marémotrice ?

Comme nous l’avons dit, l’eau se déplace sous l’influence gravitationnelle de la Lune et du Soleil sur notre planète. Cette force exerce ainsi une déformation sur les masses d’eau, les faisant bouger et générant des courants et des mouvements que nous appelons marées. Toute personne ayant la moindre connaissance du milieu marin connaît l’existence des marées hautes et basses. Les centrales marémotrices exploitent ces fluctuations de l’eau pour produire de l’énergie. Comment ? Français Regardons cela par type de centrale :

Centrale de type barrage

Les centrales de type barrage sont ce qui se rapproche le plus d’une centrale hydroélectrique appliquée à un milieu maritime. Grâce à l’installation d’un ou plusieurs murs de soutènement (barrages) pour créer une chute artificielle, l’eau est piégée par des canaux de remplissage lorsque la marée atteint son maximum. Ainsi, la digue inondée se trouve à un angle par rapport à la nappe phréatique naturelle lorsque la marée commence à se retirer. C’est à ce moment que les vannes du canal sont ouvertes pour que l’eau puisse circuler dans les turbines ; où les hélices commencent à tourner brusquement pour entraîner un générateur qui, à son tour, produit de l’électricité.

Énergie marémotrice d'une centrale de type barrage
Énergie marémotrice issue d’une centrale de type barrage

Bien que son fonctionnement paraisse simple, ce projet requiert des conditions très particulières ; rares sont les endroits qui réunissent les conditions pour accueillir une installation de ce type. De plus, ce type d’installation génère un impact environnemental important, car elles sont situées dans des estuaires ou des baies aménagées pour l’activité humaine.

Tout au long de ce processus, le rôle des appareillages électriques situés à proximité des centrales est fondamental. Une fois l’énergie produite, elle transite par le réseau de transport pour aboutir dans un poste électrique, où sa tension augmente pour optimiser l’efficacité du transport et minimiser les pertes. C’est là qu’interviennent des dispositifs tels que les transformateurs électriques, qui facilitent ce changement de tension, et les cellules de distribution primaire, qui agissent comme de grands interrupteurs pour protéger l’ensemble du poste en cas de problème. Une fois l’énergie transformée, elle passe par les pylônes haute tension pour être transportée jusqu’aux points de consommation.  

NOUS INCLUONS DES GRAPHIQUES

Centrale marémotrice

Il s’agit d’une installation composée d’un ensemble de générateurs, ancrés au fond marin, que l’on pourrait comparer à une éolienne et dont le rôle est de profiter du mouvement de l’eau de manière similaire à celle des éoliennes. Il s’agit de la typologie la moins invasive pour l’environnement et dont le coût est inférieur aux autres, étant donné qu’il s’agit d’installations dont l’ingénierie est beaucoup plus simple ; quelque chose qui lui fait progressivement gagner des parts de marché par rapport à d’autres solutions.

Centrale marémotrice
Centrale marémotrice

Quand les courants passent Grâce à une installation de type « Générateurs de Courant de Marée » (GTR), l’énergie cinétique de l’eau circule dans les turbines, comme le font les courants du vent dans les éoliennes que nous connaissons, les activant et générant à leur tour le mouvement nécessaire au fonctionnement d’un répéteur, puis d’un générateur. Et voilà, nous avons « maintenant » de l’énergie électrique.

Mais, comme dans le cas précédent, l’énergie électrique doit être transportée. Dans ce cas, comme l’énergie est produite en puissances plus faibles, elle transite par les centres de transformation ; qui traitent l’énergie électrique, protègent le réseau à tout moment et la distribuent directement aux points de consommation.

NOUS INCLUONS DES GRAPHIQUES

Centrale d’énergie marémotrice dynamique

Centrale marémotrice dynamique
Centrale marémotrice dynamique

Le dernier type de centrale marémotrice est la centrale marémotrice dynamique ou DTP (Dynamic Tidal Power). Il s’agit d’une technologie, encore en phase théorique, qui cherche à exploiter l’interaction des énergies cinétiques et potentielles générées par les courants de marée. Pour y parvenir, il est proposé de construire des systèmes de grands barrages, longs de 30 à 50 kilomètres, de la côte à la mer, sans délimiter de zone spécifique. Cela crée une sorte de digue en T qui crée une différence de niveau de la mer de part et d’autre de la digue la plus longue, équipée de turbines pour capter le transfert d’eau d’une rive à l’autre. Certaines propositions estiment la puissance de production d’une de ces centrales entre 6 et 17 GW, ce qui nécessiterait des conditions géologiques particulières que l’on trouve dans des pays comme la Corée du Sud ou le Royaume-Uni.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l’énergie marémotrice ?

L’énorme potentiel de l’énergie marémotrice est indéniable, même s’il existe différents avantages et inconvénients à prendre en compte avec ce type d’installation. Voyons-en quelques-uns :

Principaux avantages

  • C’est une source d’énergie 100 % renouvelable.
  • La production est constante pendant les changements de marée.
  • Les cycles maritimes sont prévisibles et la production peut donc être estimée.
  • La densité de production d’énergie par installation est supérieure à celle des autres sources d’énergie.
  • Ses coûts de maintenance sont relativement faibles.
  • Les barrages marémoteurs fonctionnent également comme des murs de soutènement contre les inondations.
  • Il n’y a aucun déchet résultant de la production.
  • La durée de vie utile de ces centrales est comprise entre 75 et 100 ans, ce qui réduit leur coût d’exploitation annuel.
  • Le facteur de charge d’une centrale de ce type est de 80 %, ce qui est similaire à une centrale thermique mais sans produire

Principaux inconvénients

  • Certains types de centrales électriques, comme les barrages, nécessitent des investissements élevés pour leur construction et sont également exposés à des changements imprévus en fonction des conditions.
  • Elles nécessitent des conditions géographiques et orographiques très spécifiques, ce qui limite leur installation et empêche leur évolutivité à l’échelle mondiale.
  • L’impact d’un ouvrage de type barrage est significatif sur le littoral.
  • Son programme de production effectif est de 10 heures maximum par jour, coïncidant avec la fluctuation des marées.
  • Le transport d’énergie de la côte vers la terre nécessite un investissement.
  • Comme d’autres technologies, la technologie doit être adaptée pour résister à la corrosion de la mer.

Comme nous pouvons le constater, l’énergie marémotrice présente un grand potentiel, mais elle dépend fortement de la situation géographique où elle est installée – pour laquelle, comme pour d’autres énergies renouvelables, une étude de faisabilité technique est nécessaire – étant donné la différence d’énergie que les marées peuvent générer en fonction des conditions orographiques du lieu où une installation doit être développée. Ainsi, actuellement, l’énergie marémotrice est significativement présente en Corée du Sud, en France, au Canada, au Royaume-Uni et en Norvège. La France étant le premier pays à tester son utilisation dans les années 1960 avec sa centrale de Rance, toujours en activité.

Maintenant que nous savons ce qu’est l’énergie marémotrice, quels autres types d’énergie maritime existent ?

Compte tenu de la variété des impacts que les mers provoquent sur notre géographie, il existe de nombreux types de technologies renouvelables pour tenter d’exploiter l’énergie des eaux en notre faveur. Que ce soit dans les estuaires, les marais, les côtes ou à l’intérieur de la mer elle-même, nous trouvons différentes typologies que nous pourrions résumer ainsi :

  • Énergie des courants : Elle consiste à exploiter l’énergie cinétique des courants marins pour produire de l’électricité.
  • Énergie des vagues ou énergie des vagues : Exploite l’énergie mécanique des vagues grâce à leur mouvement pour générer de l’énergie.  
  • Énergie Énergie de marée ou de gradient thermique : Extrait l’énergie de la différence de température générée, par les courants, entre les eaux de surface et le fond marin ; produisant de l’électricité grâce à cette variation thermique. 
  • Énergie marémotrice ou énergie marémotrice : Nous savons déjà comment cela fonctionne 🙂