Les marées, une énergie au rendez-vous biquotidien

En montant puis en descendant deux fois par jour, l'océan possède une force que l'homme a depuis longtemps songé à transformer en énergie. La France fut pionnière avec une usine installée en Bretagne. Plusieurs pays développent actuellement des projets pour produire par ce biais une électricité renouvelable et sans émission de gaz à effet de serre.

Les marées.

Un potentiel réel
et sous-exploité...

L'énergie provenant des marées (ou marémotrice) s'appuie
sur le mouvement de l'eau entre la montée et la descente des océans.

À la manière d'un barrage hydroélectrique qui canalise le courant d'une rivière ou d'un fleuve, un barrage sur un estuaire va profiter de la marée pour entraîner une turbine. Pour ce faire, le barrage va laisser passer les eaux de mer à marée montante et descendante. C'est ce mouvement qui va entraîner la turbine, laquelle produira de l'électricité à l'aide d'un générateur.

Le barrage va laisser passer les eaux de mer
à marée montante et descendante.

Un débit minimum est exigé pour obtenir une rentabilité convenable. L'amplitude des marées, ou marnage (la différence entre le point le plus bas et le point le plus haut entre deux marées), doit ainsi se situer au-delà de 5 mètres¹, idéalement entre 10 et 15 mètres.

Le potentiel de l'énergie marémotrice dans le monde est actuellement très peu exploité.
Il pourrait s'élever jusqu'à 380 TWh/an.² À titre de comparaison, la production mondiale d'hydroélectricité (produite par les barrages classiques) s'élève à 3 170 TWh en 2008.

Les avantages de cette énergie sont :

  • la disponibilité des eaux de marée ;

  • son caractère renouvelable ;
  
  • l'absence d'émissions de gaz à effet de serre.

Les inconvénients sont :

  • le caractère intermittent de la production. Il existe en effet des moments sans courant ;

  • l'impact environnemental d'un barrage implanté en bord de mer, avec toutes les installations et les transformations des paysages que cela implique. Cet impact a lieu essentiellement durant le chantier, un nouvel équilibre écologique se créant par la suite dans
la nouvelle configuration ;

  • des investissements et des coûts de maintenance très élevés.

L'énergie des marées n'est exploitable que sur le littoral.

Faux. Plusieurs schémas de projets marémoteurs s'appuient sur une conception nouvelle : le lagon artificiel.³ Pour limiter l'impact environnemental de la construction d'un barrage sur les côtes, les ingénieurs imaginent des retenues d'eau au large des terres. Fonctionnant à la manière d'un lac artificiel, ces lagons se remplissent d'eau à marée haute. Puis ils se vident par des sas équipés de turbines dont le mouvement entraîne un alternateur et crée de l'électricité.

Un tel lagon est en projet dans la baie de Swansea (Pays de Galles) :

   - l'installation devrait avoir une superficie de 5 kilomètres carrés et une profondeur d'eau de 1 à 5 mètres ;

   - ses 24 turbines bidirectionnelles de 2,5 MW auront une capacité
de 60 MW ;

   - sa production pourrait atteindre 187 GWh/an.

... Des projets partout dans le monde

L'énergie des marées fait partie des dispositifs présentés comme ceux du futur. Il existe pourtant déjà des centrales électriques fonctionnant sur ce modèle. La plus importante, et la seule à produire de l'électricité à l'échelle industrielle, se trouve en France, près de Saint-Malo : c'est l'usine marémotrice de la Rance, inaugurée en 1966. Son site est connu pour avoir les plus grandes amplitudes de marées au monde. Au XII^e siècle, des moulins à aubes y étaient déjà installés pour profiter de la force de la mer.

Installées sur les 750 mètres de large de l'estuaire de la Rance, les 24 turbines de la centrale disposent d'une puissance installée de 240 MW fonctionnant à double sens : en marée montante et descendante. Sa production annuelle s'élève à 540 GWh, soit la consommation d'une ville de 300 000 habitants ! À elle seule, elle représentait 90 % des thalasso-énergies exploitées sur Terre avant la mise en service de l'usine marémotrice de Sihwa (Corée du Sud), en 2009.

Le potentiel de l'énergie marémotrice a suscité quelques réalisations il y a plusieurs dizaines d'années.⁴ Au Canada, en Chine ou en Russie, des barrages utilisent depuis longtemps la force des marées pour créer de l'électricité. Il s'agit cependant d'installations modestes.

  • Au Canada, le barrage Annapolis Royal date de 1968 ; sa production annuelle
de 50 millions de kWh alimente 4 500 foyers. Son marnage moyen est de 6,4 mètres.

   • En Chine, l'ouvrage de Jiangxia, en service depuis 1980, produit 3,2 MW pour un marnage moyen de 5 mètres. Sept autres centrales marémotrices totalisent 2,92 MW annuellement
en Chine.

  • En Russie, la centrale de Kislaya Guba, en activité depuis 1968, ne produit que 0,4 MW avec un marnage moyen de 2,3 mètres.

Dans le contexte actuel de recherche d'énergies renouvelables et de réduction des émissions de gaz à effet de serre, l'énergie marémotrice connaît un regain d'intérêt. Deux pays se montrent très actifs en ce moment.

L'énergie marémotrice connaît un regain d'intérêt.

Cinq projets⁶ sont actuellement à l'étude pour exploiter le potentiel britannique en matière
de marée :

- Cardiff-Weston Barrage ;
- Shoots Barrage ;
- Beachley Barrage ;
- Fleming Lagoon ;
- Bridgwater Bay Lagoon.

[1]http://www.inter-mines.org/docs/0904140804PR_090319_DeLaleu.pdf p.21
[2]http://www.inter-mines.org/docs/0904140804PR_090319_DeLaleu.pdf p.24
[3]http://www.inter-mines.org/docs/0904140804PR_090319_DeLaleu.pdf p.30
[4]http://www.inter-mines.org/docs/0904140804PR_090319_DeLaleu.pdf p.23
[5]http://www.inter-mines.org/docs/0904140804PR_090319_DeLaleu.pdf p.28
[6]http://www.inter-mines.org/docs/0904140804PR_090319_DeLaleu.pdf p.32