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

L’une des formes d’énergie renouvelable les moins connues, mais pourtant très prometteuses, est l’énergie marémotrice. Aujourd’hui, nous allons explorer l’énergie marémotrice.

Nous vivons sur une planète où 70 % de la surface terrestre est recouverte d’eau, dont 97,6 % sont des mers et des océans. Cette réalité, souvent négligée, montre que notre existence est intimement liée aux eaux qui nous entourent et façonnent notre géographie. De tout temps, l’humanité a exploité la puissance de ces eaux à diverses fins, bâtissant ses sociétés en harmonie avec elles et appréhendant leurs dynamiques complexes par l’observation au fil du temps. Aujourd’hui, cette importance n’a fait que croître, car la mer, en plus d’être une source de nourriture et un vaste réseau de transport de marchandises, s’est révélée être une source cruciale d’énergie. L’ère des énergies renouvelables se tourne vers la mer en raison de son immense potentiel. C’est là qu’intervient l’énergie marémotrice.

La première question à laquelle il faut peut-être répondre est : qu’est-ce que l’énergie marémotrice ? On peut la définir comme unetype d’énergie renouvelable alternativeCette technologie exploite les mouvements des marées, provoqués par l’influence gravitationnelle du soleil et de la lune, pour produire de l’électricité propre. Son principal avantage réside dans sa grande prévisibilité, contrairement à d’autres sources d’énergie renouvelable qui dépendent de phénomènes météorologiques moins prévisibles comme le soleil ou le vent. Cette prévisibilité est due à notre compréhension précise des cycles de marée, qui nous permet de savoir quand intégrer l’électricité produite par les marées au mix énergétique. Fascinant, n’est-ce pas ?

Comment fonctionne l’énergie marémotrice ?

Comme nous l’avons mentionné, l’eau se déplace sous l’effet de l’attraction gravitationnelle de la Lune et du Soleil sur notre planète. Cette force déforme les masses d’eau, les faisant bouger et générant ainsi des courants et des marées. Quiconque possède même des connaissances de base sur les milieux marins est familier avec les marées hautes et basses. Les centrales marémotrices exploitent ces fluctuations de l’eau pour produire de l’énergie. Comment ? Examinons cela en fonction du type d’installation :

Installation de la gamme de marées

Les centrales marémotrices sont similaires aux centrales hydroélectriques adaptées au milieu marin. En construisant un ou plusieurs barrages pour créer une différence artificielle de niveau d’eau, l’eau est retenue par des canaux de remplissage lorsque la marée atteint son maximum. La vanne inondée se trouve alors en position surélevée par rapport au niveau naturel de l’eau lorsque la marée commence à descendre. C’est à ce moment que les vannes des canaux sont ouvertes pour permettre à l’eau de traverser les turbines. Les pales des turbines se mettent à tourner, entraînant un générateur qui produit de l’électricité.

Malgré l’apparente simplicité du procédé, la construction de telles installations exige des conditions très spécifiques. Rares sont les sites qui répondent aux critères requis. De plus, ces installations ont un impact environnemental considérable, car elles sont souvent situées dans des estuaires ou des baies aménagés pour l’activité humaine.

Tout au long de ce processus, le rôle des équipements électriques situés à proximité des stations est crucial. Une fois produite, l’énergie circule sur le réseau de transport jusqu’à un poste de transformation, où sa tension est augmentée afin d’optimiser le transport et de minimiser les pertes. Des dispositifs tels que les transformateurs électriques interviennent alors, assurant la conversion de tension, tandis que les cellules de distribution primaires font office de grands interrupteurs pour protéger l’ensemble du poste en cas de problème. Après transformation, l’énergie est acheminée vers des pylônes à haute tension pour être transportée jusqu’aux points de consommation.

Installation de générateur de courant marémoteur

Il s’agit d’une installation composée d’un ensemble de générateurs ancrés au fond marin, comparables à des éoliennes et conçus pour exploiter le mouvement de l’eau de la même manière. C’est le type d’installation le moins invasif pour l’environnement et son coût est inférieur à celui des autres solutions. De ce fait, il gagne progressivement des parts de marché.

Lorsque des courants traversent un hydrolienne, l’énergie cinétique de l’eau se propage dans les turbines, à l’instar des courants d’air dans les éoliennes classiques. Ce mouvement entraîne la rotation des turbines et génère l’énergie nécessaire au démarrage du générateur. Et voilà, nous obtenons de l’électricité.

À l’instar des installations précédentes, l’énergie électrique doit être transportée. Ces centrales produisant de l’électricité en petites quantités, l’énergie transite par des centres de transformation qui la traitent, assurant ainsi la protection du réseau, avant de la distribuer directement aux points de consommation.

Installation de production d’énergie marémotrice dynamique (DTP)

Le dernier type d’installation marémotrice est l’énergie marémotrice dynamique (ou énergie marémotrice dynamique). Cette technologie, encore théorique, vise à exploiter l’interaction entre les énergies cinétique et potentielle générées par les courants de marée. Pour ce faire, il est proposé de construire de grands barrages, généralement longs de 30 à 50 kilomètres depuis la côte jusqu’à la mer. Contrairement aux barrages traditionnels, ces barrages ne forment pas de barrière, mais créent une digue en forme de T qui engendre une différence de niveau de la mer de part et d’autre de la digue la plus longue. Des turbines sont ensuite utilisées pour capter le transfert d’eau d’un côté à l’autre.

Selon certaines estimations, une de ces installations pourrait produire entre 6 et 17 GW d’électricité, mais elles nécessiteraient des conditions géologiques spécifiques, que l’on trouve généralement dans des pays comme la Corée du Sud ou…Royaume-Uni.

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

L’énorme potentiel de l’énergie marémotrice est indéniable, mais il convient de prendre en compte divers avantages et inconvénients liés à ce type d’installations. Examinons-en quelques-uns :

Principaux avantages :

• Il s’agit d’une énergie 100% renouvelable.
• La production reste constante malgré les changements de marée.
• Les cycles des marées sont prévisibles, ce qui permet d’estimer la production d’énergie.
• La densité de production d’énergie par installation est supérieure à celle des autres sources d’énergie.
• Les coûts d’entretien sont relativement faibles.
• Les installations à marée peuvent servir de protection contre les inondations.
• La production d’électricité ne génère aucun déchet.
• La durée de vie de ces installations est estimée entre 75 et 100 ans, ce qui permet de réduire les coûts d’exploitation annuels.
• Le facteur de capacité de ces installations est d’environ 80 %, similaire à celui d’une centrale thermique mais sans émissions.

Principaux inconvénients :

• Certains types d’installations, comme les barrages à marée, nécessitent des coûts de construction élevés et sont vulnérables aux changements imprévus des conditions météorologiques.
• Des conditions géographiques et topographiques spécifiques sont nécessaires, ce qui limite l’installation et l’extensibilité à l’échelle mondiale.
• Les installations marémotrices ont un impact significatif sur les environnements côtiers.
• La production d’électricité effective est limitée à un maximum de 10 heures par jour, ce qui coïncide avec les fluctuations des marées.
• Le transport de l’énergie de la côte vers l’intérieur des terres nécessite des investissements.
• Comme pour d’autres technologies, des mesures anticorrosion sont nécessaires pour résister aux effets corrosifs de l’eau de mer.

Comme on peut le constater, l’énergie marémotrice présente un potentiel considérable, mais elle est fortement tributaire du lieu d’installation. À l’instar des autres formes d’énergie renouvelable, une étude de faisabilité technique est nécessaire pour déterminer le gain énergétique que les marées peuvent générer en fonction de la topographie du site. Actuellement, l’énergie marémotrice est exploitée de manière significative dans des pays comme la Corée du Sud, la France, le Canada, le Royaume-Uni et la Norvège. La France a été le premier pays à expérimenter l’énergie marémotrice dans les années 1960, avec la centrale de la Rance toujours en activité.

Maintenant que nous savons ce qu’est l’énergie marémotrice, quels sont les autres types d’énergie marine ?

Compte tenu de la diversité des impacts des mers sur notre géographie, de nombreuses technologies renouvelables sont conçues pour exploiter la puissance de l’eau à notre avantage. Que ce soit dans les estuaires, les marais, les zones côtières ou en haute mer, il existe différents types de technologies, que l’on peut résumer ainsi :

• Énergie des courants de marée : Elle consiste à exploiter l’énergie cinétique des courants océaniques pour produire de l’électricité.
• Énergie des vagues ou puissance des vagues : Utilise l’énergie mécanique des vagues grâce à leur mouvement pour produire de l’électricité.
• Énergie thermique océanique ou énergie du gradient thermique océanique : extrait l’énergie de la différence de température générée par les courants entre les eaux de surface et le fond marin, générant de l’électricité grâce à cette variation thermique.
• Énergie marémotrice ou énergie des marées : nous savons déjà comment cela fonctionne 🙂