Dossier : Les énergies marines, "énergies bleues"

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Décryptages

L'eau salée, moteur de l'énergie osmotique

Utiliser la salinité des océans pour produire de l’électricité ? Cette idée a commencé à germer en Norvège, avec la première centrale osmotique au monde. L’heure est encore aux expérimentations.

A l'usine osmotique de Tofte, en Norvège, la rencontre eau salée/eau douce génère de l'électricité © J. HECKER / AFP

Une énergie basée sur le principe de l’osmose

L'énergie osmotiqueL’énergie osmotique a pour principe la juxtaposition d’une masse d’eau salée et d’une masse d’eau douce séparées... utilise la concentration en sels de l’eau de mer pour produire de l’électricité. L’élément clé de cette technologie est une membrane semi-perméable double face, qui possède la particularité de laisser passer l’eau, mais pas les sels minéraux. Elle est mise en contact avec de l’eau douce sur une face, et de l’eau de mer sur l’autre face. Dans cette situation, les molécules de sel attirent l’eau douce, qui migre alors vers le compartiment salé : ce phénomène s’appelle l’osmose. Grâce à ce mouvement d’eau, une turbine produit de l’électricité1.

Il faudra des milliers de mètres-carrés de membrane osmotique pour utiliser l’eau salée comme source d’énergie 

La réussite de cette technologie repose donc sur des membranes performantes, qui doivent avoir une bonne résistance à l’usure et attirer suffisamment d’eau pour actionner la turbine et produire de l’électricité avec un rendement optimal. Elles doivent aussi bien sûr avoir un coût acceptable.

Une centrale osmotique ne peut pas être installée n’importe où le long d’une côte. Elle a en effet besoin d’être proche de réservoirs d’eau douce et d’eau de mer. Par conséquent, les embouchures de fleuves représentent les seuls sites convenables. En pratique, dans une centrale osmotique, un réseau de canalisations conduit l’eau douce et l’eau de mer dans des chambres distinctes, séparées par la membrane. 

Une usine pionnière en Norvège

Après plusieurs installations expérimentales, Statkraft, compagnie d’électricité norvégienne spécialisée dans les énergies renouvelablesOn appelle énergie renouvelable une source d'énergie dont le renouvellement naturel est immédiat ou très rapide..., a inauguré sa première installation osmotique à Tofte, en Norvège, en 20092. Il s’agit d’un prototype qui sert à tester la tenue des membranes dans le temps et la faisabilité de la technologie. Deux autres projets voient le jour au Japon, avec une usine pilote à Fukuoka, et aux Etats-Unis.

Actuellement, 1 m² de membrane permet d’atteindre une puissanceEn physique, la puissance représente la quantité d'énergie fournie par un système par unité de temps... de 3 W. Statkraft travaille avec une pression osmotique théorique de 12 bars soit l’équivalent d’une chute de 120 mètres. Des ajustements sont encore nécessaires pour améliorer le rendement et atteindre l’objectif de 5 W/m². À ce moment-là, une centrale osmotique de 1 MW devrait nécessiter 200 000 m² de membrane. Une centrale de cette puissance (1 à 2 MW) devrait voir le jour à Sunndalsøra3.

Sources:

(1) InterMines
(2) Bulletins Électroniques
(3) Statkraft