Environnement et progrès Les Hydroliennes Léo Bellorget - Louis Delsinne – Florian Behague

PROBLEMATIQUE Les hydroliennes permettent elles une production électrique à grande échelle TOUT EN RESPECTANT L’ENVIRONNEMENT ?

SOMMAIRE Introduction I. Qu’est ce qu’une hydrolienne ? II. Les différents projets III. Modalités d’implantation IV. Les impacts environnementaux V. Les avantages et inconvénients VI. Comparaison avec d’autres énergies Conclusion Expérience

INTRODUCTION De nos jours, l’enjeu écologique est un problème majeur : on réfléchit sans cesse à de nouvelles sources d’énergie non polluantes.

INTRODUCTION Parmi les solutions envisagées, l’hydrolienne pourrait être une solution pour remplacer le nucléaire et les énergies fossiles dans la production d’électricité.

I. qu’est ce Qu’une hydrolienne ?

QU’est ce qu’une hydrolienne ? L’énergie hydrolienne est une énergie renouvelable, suivant le même principe que l’éolienne, mais implantée au fond de la mer. L’hydrolienne Sabella, immergée à Paimpol-Bréhat, en Bretagne. QU’est ce qu’une hydrolienne ?

Composants de l’hydrolienne

La turbine tourne et produit l’énergie cinétique…

…que l’alternateur convertit en énergie électrique

L’ancre maintient l’hydrolienne

Le multiplicateur multiplie l’énergie produite

Objectifs

Principe de fonctionnement

W = ½.ρ .U3 W : puissance en W/m² ρ : masse volumique de l'eau salée (1024 kg/m3) U : vitesse de l’eau en m/s

Phel=½ .ρ.Cp.S.V3 Phel = puissance mécanique fournie (en W) Cp = coefficient de puissance (≈0,57) ρ = masse volumique de l’eau salée = 1024 kg/m3 S = surface du disque éolien en m² V = vitesse du courant en m/s

II. LES Différents projets

différents Types d’hydroliennes

C'est une société quimpéroise, Hydrohelix, qui est à l'origine de ce projet. Implantées à 30 m de profondeur, les hydroliennes Sabella, transformeraient l'énergie des courants en électricité qui serait acheminée, via des câbles, sur le continent et connectée au réseau national HYDRoHélix

Géo-localisation de Paimpol-Bréhat L’hydrolienne a pour objectif principal une production massive d’énergie

7 tonnes 3 mètres de diamètre 750 000 € De 20 à 50 tr/min Mise à l’eau de l’hydrolienne Sabella, 31 mars 2008 7 tonnes 3 mètres de diamètre 750 000 € De 20 à 50 tr/min

SeaGen est un modèle d’hydrolienne qui fut lancé un peu après Sabella, mais en Irlande du Nord. Elle est considérée comme la plus grande hydrolienne et utilise un principe de fonctionnement différent de Sabella SEagen

L’hydrolienne SeaGen, immérgée à Strangford Narrows en Irlande du Nord, Avril 2008 300 tonnes 16 mètres de diamètre 3,8 millions d’euros 1,2 MW de puissance

Autres projets

III. Modalités d’implantation

Localisation de l’hydrolienne au large Il faut que l’électricité produite soit acheminée vers les côtes: les hydroliennes étant loin des côtes , il faut donc trouver un moyen d’acheminement

L’hydrolienne au fond de l’eau, et le bateau à la surface Elle ne devra pas gêner la circulation marine; elle devra donc être suffisamment profond (à 15 mètres minimum)

U = (U0 * ( z / p))^(1/7) z : distance au dessus du fond p : distance entre le fond et la surface U0 : vitesse du courant en surface

Carte mondiale avec une comparaison courants chauds/froids Lieux d’implantation

Carte représentant les vitesses de courant dans La Manche

IV. LES impacts environnementaux

Le seul gros impact que pourrait avoir les hydroliennes sur l’environnement est le fait qu’elles pourraient perturber la faune locale En effet, la rotation de ses pales pourrait attirer certains poissons « trop curieux » et les happerait, compte tenue de la vitesse de rotation (mais ce risque reste faible)

Les hydroliennes poseraient également un problème de sédimentation, entraînant l’empêchement du développement de la flore Il n’y aurait malgré tout aucun problème concernant la navigation des bateaux Il y aura d’autres problèmes (mineurs) posés, notamment la réduction de la vitesse de courant en aval des machines, ou encore la pêche devenue impossible à niveau du parc hydrolien

V. Les avantages et inconvénients

avantages Plus petit que l’éolienne pour une même puissance Moins de variation dans les courants: une énergie produite 24/24 Utilisation du courant marin (énergie renouvelable) avantages

Discrètes: inaudibles Pas de pollution Pas de pollution visuelle Pas d’émission de déchets toxiques

inconvénients Une légère perturbation de la faune et de la flore Très coûteuses à l’installation Erosion des pales très forte inconvénients

vI. comparaison avec d’autres énergies

On modélisera la comparaison par 2 tableaux: L’aspect de production L’aspect économique

Puissance des différents énergies renouvelables Puissance (en MW) Hydrolienne Seagen 1,2 Hydrolienne Hydrohélix 0,2 réacteur nucléaire 1000 Éolienne classique 1 Centrale marémotrice de la Rance  260 Un mètre carré de panneau photovoltaïque 0,13 Centrale à charbon 250

L’aspect économique Moyen de production Coût de l'énergie (en €/MWh) Cout d'installation (en Millions d'euros) nucléaire 30 1000 éolien 80 1,3 photovoltaïque 450 0,1 hydrolienne 60 16 Hydraulique (barrage) 20 1500 centrale thermique 40 700

Graphique: les différents prix des énergies

Le potentiel hydrolien production (en TWh) Pourcentage par rapport à la consommation électrique annuelle française (486,4TWh) parc hydrolien du Raz Blanchard 12,5 2,57% parc hydrolien de la passe de Fromveur 8,33 1,71% parc hydrolien de la chaussée de Sein 4,17 0,86% trois parcs 25 5,14% côtes bretonnes 33,33 6,85% côtes françaises 50 10,28%

Ca ne représente que 2,16% de la consommation mondiale Il est de 400 TWh Ca ne représente que 2,16% de la consommation mondiale (=18000 TWh) Potentiel mondial

CONCLUSION L’hydrolienne représente un potentiel important, mais qui n’est pas encore suffisamment exploitée

CONCLUSION Elle présente néanmoins un problème économique, concernant le coût de l’installation et de l’entretien

CONCLUSION L’hydrolienne n’est qu’un préambule au développement futur de l’océan comme énergie renouvelable

expérience