L' énergie des courants marins dite hydrolienne

 

 Après l’éolienne et les panneaux solaires, les chercheurs s’intéressent maintenant aux hydroliennes, plus rentables mais aussi plus chères que les éoliennes de part leurs constructions en mer.

Fonctionement d' une hydrolienne :

L’énergie fournie par les courants marins est une énergie cinétique. Elle est fonction de la masse et de la vitesse du volume d’eau. Une hydrolienne fonctionne de la même manière qu’une éolienne , c’est-à-dire qu’elle convertit l’énergie cinétique d’un fluide en mouvement , en énergie électrique. Mais quelques différences subsistent : comme la vitesse des vents qui est en générale supérieure à celle des courants marins et la masse volumique de l’eau qui est environ 800 fois plus importante que celle de l’air. Donc une hydrolienne peut produire plus d’électricité à dimensions égales.
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 et les quantités d’énergie sont prévisibles de façon précise puisqu’on peut prévoir les courants et leur intensité .

Constitution d' une hydrolienne :

La majorité des hydroliennes sont constituées de :

    - Une turbine ( moteur dont la rotation est produite par l'effet d'un fluide ou d' un gaz sur des pales)
   - Un générateur produisant de l'électricité Hydrolienne du DCNS ( société crée en 2007, spécialisée dans le domaine de l' armement navale)
    - Un mât ou une ancre en acier servant de structure fixatrice de l' hydrolienne .

Les Différents Types d’Hydroliennes:

Quelques exemples d’hydroliennes:

Bien que les projets d’hydroliennes ne soient pas très nombreux, on remarque une grande diversité chez les constructeurs tant au niveau de l'aspect visuel que du mode d’action des pales de celle-ci.

-L’hydrolienne à axe horizontal (celle qui ressemble à une éolienne) : C’est le modèle d’hydrolienne le plus courant.

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Il existe aussi des « variantes » .


Toujours dans le même type, nous pouvons citer des hydroliennes multi turbines comme Seagen de MCT ou le SST de TidalStream
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-L’hydrolienne à turbine libre
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-L’hydrolienne « transverse », semblable à un " batteur ".
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-Les hydroliennes utilisant un système de roues à aubes flottantes .
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-Les hydroliennes de type « chaîne » du type du projet Marénergie d'HydroHelix
Hydrolienne Chaine - HydroHelix ou encore appelée " rideau"

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 Potentiel :
Le potentiel européen de l'énergie hydrolienne est, selon plusieurs études menées il y a quelques années axées sur ce projet d'envergure mondiale, à environ 12,5 GW qui pourraient produire 48 TWh annuels, ce qui représente la capacité de trois centrales électriques récentes.

D'après EDF, la France posséderait la deuxième ressource européenne, soit 20% du potentiel européen, correspondant à 10 TWh .

Les courants marins pourraient être exploitables partout dans le monde ; les courants de marée constituent toutefois pour l'instant le domaine préférentiel de ce type de technologie : les courants de marée présentent en effet, par rapport aux courants généraux (comme le Gulf Stream) des caractéristiques particulièrement favorables :

    - intensité importante (dans certaines zones les courants de marée peuvent atteindre ou dépasser 5 m/s, alors que les courants généraux dépassent rarement 1m/s)
    -Situation à proximité des côtes : les courants intenses apparaissent dans des zones de faibles profondeurs donc situées à proximité de la côte, ce qui en facilite l'exploitation
    - direction stable : les courants de marée sont généralement alternatifs, ce qui simplifie le dispositif d' interception
    - enfin les courants de marée sont parfaitement prévisibles, puisqu'ils ne dépendent que de la position relative des astres générateurs , Lune et Soleil , et de la topographie locale.


Les projets d’hydroliennes rencontrent cependant des difficultés naturelles ou humaines :

Le caractère "hostile" du milieu marin très corrosif ne facilite pas l’implantation d’hydrolienne mais certains produits, comme certains revêtements anti-rouille, seraient capables de mettre fin à ce problème.

Des pêcheurs craignent de ne pas pouvoir installer de filets dans les zones contenants des hydroliennes ou pire encore de casser leurs filets sur leurs pales. Une règlementation et des accords devront être trouvés entre les sociétés et les assemblées de pêcheurs.

Sur une tout autre échelle, la marine nationale pourrait être gênée par des hydroliennes lors de convois important ou de déplacement sous marins.

Au niveau de la faune et de la flore sous marine, l’installation d’hydroliennes dans un endroit adapté ( courants intenses)  serait très peu nuisibles pour l’environnement , étant donné que peu d’espèces animales ou végétales sont présentes dans de tels endroits : la plupart de ces zones sont  constituées principalement de roches assez grosses.

De plus, le courant rejeté par les pales pourrait nettoyer les hydroliennes en empêchant les dépôts de sédiments .La plupart des personnes écologistes voient  l’hydrolienne comme une arme de dénaturation des milieux marins.Mais il faut savoir que pratiquement tous les prototypes d’hydroliennes introduits en milieu naturel possèdent des outils très spéciaux permettant une analyse précise de paramètres comme la rentabilité, la solidité, et les impacts environnementaux...

Le financement de tous ces projets est également un réel problème.Le coût d'installation d'une hydrolienne est de 3,8 millions d'euros pour chaque mégawatt installé, soit près d' un million de plus que pour l' éolien .
Le petit nombre de projet s’explique par un manque de financements publics et privés, qui en France aident plutôt le nucléaire, et, sur le plan des énergies renouvelables, par la concurrence de l’éolien.Le coût de tels projets rebutent plusieurs actionnaires mais des études ont montrées que ces hydroliennes seraient très rapidement rentabilisées (4 ans pour certaines), et créeront un grand nombre d’emplois en rapportant à  terme énormément d' argent .

Avantages:

Les hydroliennes sont beaucoup plus petites que les éoliennes pour une même puissance , cela étant 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 proches des côtes françaises.
L’hydrolienne utilise une énergie renouvelable (le courant marin) : elle ne pollue donc pas. De plus, elle  présente très peu de danger 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.De plus, aucun riverain n’a à subir les nuisances sonores et lumineuses possibles…
 
Inconvénients:

Les hydroliennes créent des zones de turbulences, ainsi elles empêchent la sédimentation de s’effectuer correctement et les végétaux ne peuvent pas se développer.
Des poissons peuvent se heurter aux hélices même si le risque reste faible.
Du fait qu’elles soient sous l’eau, l’érosion des pâles d’hélice par le sable est très forte.La rouille et la corrosion des matériaux la composant ne permettent pas leur récupération et leur réutilisation en fin de vie de l’hydrolienne. Celles-ci sont donc destinées à être détruites ou jetés et se transforment en déchets. Ainsi l’entretien doit être très fréquent, car il est plus difficile qu’à l’air libre puisqu’on ne peut pas l’ouvrir sans que  l’eau ne pénètre à l’intérieur et n’endommage tous les systèmes mécaniques et électriques . Ceci nécessite que le personnel soit formé spécialement pour la maintenance en mer.
Pour cette raison certaines hydroliennes ont le pied qui dépasse de l’eau , mais cela devient alors gênant pour la navigation , et cela gâche le paysage .

Elles coûtent très chers à l’entretien et à l’installation.  Le coût d'installation d'une hydrolienne est de 3,8 millions d'euros pour chaque mégawatt installé , un important inconvénient par rapport à l' éolien .
De plus l' hydrolienne perturbe la sédimentation.

Actualité :
Le groupe français EDF  installera la première « ferme d’hydroliennes » au large de Paimpol ( Bretagne ). Cette nouvelle énergie pourra représenter 2% de la production française.

La société EDF  va mieux exploiter l’énergie contenue dans les courants des marées.  le groupe français a annoncé son intention de lancer la construction en France d’une ferme hydrolienne, présentée comme une première mondiale. Ce projet pilote comprendra 3 à 6 hydroliennes, d'une capacité totale de 4 à 6 mégawatts, qui seront raccordées dès 2011 au réseau d'électricité situé au large de Paimpol (Côte d' Armor , 22 ) , explique EDF.

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