L’énergie hydrolienne

SOMMAIRE I) Définition II) L’énergie hydrolienne dans le temps III) Fonctionnement IV) Autres possibilités d’utilisation V) Avantages, inconvénients et limites VI) Conclusion

Définition Une hydrolienne est une turbine sous-marine qui utilise l'énergie cinétique (force possédée par un corps par rapport à son propre mouvement. L'énergie cinétique correspond au temps que le corps met pour passer du repos à son mouvement final) des courants marins. Elle se base donc sur l’énergie hydraulique (l’énergie fournie par le mouvement de l’eau) La turbine de l'hydrolienne permet la transformation de l'énergie hydraulique en énergie mécanique, qui est alors transformée en énergie électrique par un alternateur.

Photo d’hydraulienne

Fonctionnement Pour utiliser l’énergie des courants marins, il faut utiliser des méthodes dérivées de celles qu’utilise l’énergie du vent (éoliennes).   Chaque hydrolienne a une structure à peu près semblable : elle est composée d’une base qui permet de la fixer au sol et d’un rotor qui tourne avec l’énergie cinétique des courants marins. Ce rotor entraîne alors un alternateur qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. Enfin l’électricité produite est envoyée sur terre par des câbles électriques posés au fond des océans, reliés au rivage jusqu’à différents point de distribution. Il faut savoir que certains types d'hydroliennes utilisent l’énergie des marées. Cela présente plusieurs avantages : elles sont ainsi facilement accessibles car elles sont près des côtes, la direction reste tout le temps la même, et les quantités d’énergie sont prévisibles de façon précise puisqu’on peut prévoir les courants des marées. Cette idée rejoint l’énergie marémotrice.

Alternateur (générateur) de l’hydrolienne Composants d’une hydrolienne

L’arrivée de l’énergie hydrolienne L’arrivée de l’énergie hydrolienne a été assez tardive. En effet, le milieu marin semblait être un milieu hostile aux technologies énergétiques. Néanmoins, suite au Grenelle de l’environnement en 2007 et profitant des avancées techniques au niveau des éoliennes, l’énergie hydrolienne a fait son apparition . Le potentiel hydrolien européen étant considérable, le développement de celle-ci a été conséquent ( 50 concepts disponibles en 2008 contre 5 en 2003, nombreux tests en milieu artificiel). De plus, le développement de nouveaux matériaux (composites, béton composite, alliage métallique…) apporte des propriétés nouvelles qui favorisent la « conquête » du milieu marin.

Le potentiel européen hydrolien est d’environ  15 GW pour une production pouvant aller de 20 à 30 TWh/an, ce qui représente la consommation de 6 à 8 millions d’habitants. La Grande-Bretagne concentre 60 % de ce potentiel théorique et la France 20 %

Images Hydroliennes à Brest

Ferme hydrolienne du site Paimpol-Bréhat

Intérêts Les hydroliennes sont beaucoup plus petites que les éoliennes pour une même puissance: cela est dû à la masse volumique de l'eau 800 fois supérieure à celle de l'air.    Les courants marins sont relativement constants et leurs variations sont facilement prévisibles : on peut donc estimer avec précision la production d'électricité.  Les potentiels des courants marins sont très importants, EDF estime que 3 GW (soit environ 3 réacteurs nucléaires) peuvent être installés près des côtes françaises.  L’hydrolienne utilise une énergie renouvelable (le courant marin) : elle ne pollue donc pas. De plus, elle ne présente aucune gène pour les animaux marins puisqu’en général les hélices tournent entre 10-15 tours par minutes, soit 10 fois moins vite que les hélices d’un bateau.  Comme les hydroliennes se situent en pleine mer, elles ne gênent aucun habitant et ne gâchent pas forcément-totalement un paysage Il n’y a pas de combustion de CO2 ou déchets radioactifs Elle produit une intensité importante d’électricité.

Limites Elle provoque des effets environnementaux (turbulences) Des produits ‘antifouling’ sont appliqués pour éviter la formation d’algues et peuvent affecter la biodiversité. (toxicité au niveau de la faune et la flore) Elle modifie les sedimentations ainsi que le courant Elle a des contraintes géographiques Elle est assez chère, de plus, les turbines s’abiment facilement donc se sont de grandes dépenses de reparation Laisse des sillages

Sillage laissé par une hydrolienne

Une éolienne et une hydrolienne de même puissance, à la même échelle

Est-ce une ressource renouvelable? Les océans représentent ¾ de la surface totale de la planète, et le soleil a devant lui plusieurs millions d’années encore. Par conséquent, l’eau ne s’épuisera pas et le courant marin non plus (l’attraction gravitationnelle fera bouger la surface des océans en faisant perdurer les courans marins). Ces deux facteurs permettent donc d’affirmer que l’énergie hydrolienne est une ressource renouvelable

En quoi se ramène-t-elle à convertir de l’énergie solaire? En raison de l’attraction gravitationnelle existant entre la Terre, la Lune et dans ce cas le soleil, les marées et donc les courants marins vont varier en fonction de la position de la Terre par rapport au Soleil ou à la Lune. Ainsi, l’attraction de ces corps célestes “déformera” la surface des océans et jouera donc un rôle évident dans l’intensité du courant marin. Autrement dit, c’est le soleil et la lune qui déplacent la surface des océans, et donc qui créent cette énergie. Par conséquent, l’énergie hydraulique étant “créée” par ces deux astres , l’énergie hydrolienne est en fait de l’énergie solaire et lunaire transformée en énergie mécanique puis en énergie électrique.

Utilisations/ projets futurs Des projets comme l’Open-Hydro et le Lunar-Energie ont pour but d’installer des hydroliennes dans le fond des océans afin d’accroître l’effeicacité de cette ressource. Des pro   jets tout aussi ambitieux comme ceux de l’Ocean Energy Inc ou de l’ Atlantic Florida University risquent de voir le jour d’ici quelques années.

 Sabella   Hammerfest-Strom Open-Hydro

 Ocean Energy Inc   Atlantic Florida University

CONCLUSION Bien que l’énergie hydrolienne ait tardé à apparaître, elle est devenue aujourd’hui une source d’énergie renouvelable à part entière dotée d’un potentiel énergétique non négligeable. Avec des efforts en innovations, (matériaux évitant la corrosion par le sel…) elle ressort comme une des énergies du futur qui va s’imposer .

Bibliographie Wikipedia article hydrolienne Energiehydrolienne.com lyc89-larousse.ac-dijon.fr connaisancedesenergies.org developpement-durable.gouv.fr generationsfutures.chezalice.fr www.pierre.hautefeuille.free.fr