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Les Energies Marines Renouvelables – une solution vers la transition énergétique

Lycée Océan et Climat 15 mins

L’homme a besoin d’énergie pour se chauffer, se déplacer, cuisiner, s’éclairer, produire, communiquer… Les énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon), utilisées à cet effet, sont en train de s’épuiser et leur utilisation à outrance depuis au moins deux siècles a engendré un effet planétaire qui bouleverse les équilibres : le changement climatique.

A la recherche d'énergies renouvelables

Il s’agit aujourd’hui de trouver d’autres solutions, plus durables et moins nocives pour l’environnement pour nous fournir l’énergie nécessaire à nos activités.

Pour cela, nous devons engager les sociétés depuis une consommation principalement d’énergies non renouvelables vers une consommation non destructrice et durable. Ce passage d’un mode de production à un autre doit s’accompagner également d’une consommation raisonnée. C’est ce chemin de transformation d’une relation homme-énergie qu’on appelle la transition énergétique. Dans ce cadre, l’une des solutions repose sur la production d’énergie non consommatrices de ressources finies. Les énergies renouvelables représentent cette famille d’énergie et, parmi elles, les énergies venues de la mer.

Qu’est-ce que les « EMR » ?

L’océan, du fait des nombreux phénomènes naturels qui y interagissent, est une source inépuisable d’énergie qui peut être exploitée : les courants, les vagues, vents et marées mais aussi les gradients de température et de salinité. Les Energies Marines Renouvelables (EMR) connaissent aujourd’hui un fort développement et confortent les espoirs placés en elles. Il y a cinq EMR proprement dites, c’est à dire que leur source de production d’énergie est la dynamique des océans, c’est-à-dire le mouvement naturel des masses d’eau océaniques :

Énergie hydrolienne : l’énergie du mouvement (cinétique) des courants marins et fluviaux

          

• L’énergie houlomotrice : l’énergie mécanique du déferlement des vagues et énergie potentielle de la houle

          

• L’énergie marémotrice : l’énergie des mouvements d’eau dus aux marées

          

• L’énergie thermique : l’énergie créée par la différence de température entre les masses d’eau profonde et de surface

        

 L’énergie osmotique : l’énergie basée sur la différence de salinité entre l’eau douce et l’eau de mer 

        


D’autres énergies sont exploitables en mer sans être issues de l’eau à proprement parler :

L’éolien « offshore » ou en mer qui utilise le vent du large pour créer de l’énergie.

        

L’éolien « offshore » est souvent intégré dans les EMR. On distingue :

    o L’éolien offshore « posé » avec des éoliennes fixées au fond des océans,

    o L’éolien offshore « flottant » avec des éoliennes fixées à une plateforme flottant à la surface de l’océan.


Notons ici que les énergies issues de la biomasse, telles que l’emploi des algues pour la production de biocarburants, ne sont pas considérées comme EMR.

Quels freins au développement des EMR ?

Plusieurs problématiques techniques ont freiné jusqu’à présent le développement des EMR et notamment la nécessité du transport de l’énergie produite jusqu’au réseau de distribution et celle du stockage de l’énergie.

Le transport de l’énergie

Leur localisation en mer induit des distances importantes de transport pendant lequel une partie de l’énergie se perd. Des EMR proches du littoral ont donc un avantage par rapport aux infrastructures plus lointaines, loin du lieu où l’énergie va être utilisée.

Le stockage de l’énergie

Certains EMR sont à fonctionnement « intermittent ». On parlera d’ailleurs plus avantageusement de production d’énergie variable, discontinue et non programmable. Ces énergies ont en effet une production qui dépend de facteurs extérieurs (houle, vent, courant, marées) qui ne permettent ainsi pas une production pilotable, c’est-à-dire « à volonté » voire en permanence. L’énergie n’est pas produite en fonction des besoins en énergie, mais en fonction de ces facteurs extérieurs. Il se peut qu’il y ait surplus d’énergie produite. Dans ce cas, il faut la stocker. Cependant, il est difficile de stocker de l’énergie sans en perdre. Néanmoins, les technologies actuelles progressent très vite et, si pendant longtemps la question du stockage dans des batteries a retenu toute l’attention, il existe bien d’autres solutions.

Ainsi, une technique notamment a fait ses preuves : la Station de Transfer d’Energie par Pompage (STEP). Pour cette méthode, deux bassins d’eau sont nécessaires. En phase de surplus d’énergie, l’eau sera pompée dans un bassin supérieur. Lorsque la demande énergétique augmente ou en phase où moins d’énergie est produite, l’eau du bassin est lâchée vers le bassin inférieur et crée de l’énergie en actionnant des turbines. Cela permet de maintenir l’équilibre entre production et consommation sur le réseau électrique. De fait, l’intermittence n’est pas un problème mais plutôt un contexte à gérer.

Fonctionnement d’une Station de Transfert d’Energie par Pompage (STEP)



Avantage et inconvénients de chaque type d’EMR

Chaque type d’EMR présente des avantages et inconvénients. Il est nécessaire de prendre tous les paramètres en compte pour décider leur installation afin de choisir la solution la plus adaptée en fonction du lieu, du potentiel de production et des besoins en énergie.

Tableau comparatif des différents EMR :



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