Les enjeux des énergies marines

Publié le 02.03.2021
Collège
Sciences et technologies de l’industrie et du développement durable

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Les multiples manières de capter l’énergie des océans et celle des vents du large font l’objet de nombreuses études et expérimentations dans le monde. Mais le milieu marin n’est pas facile à affronter.

La force potentielle des océans

Chacun connaît la poussée que peut exercer une vague, la force d’un courant qui vous entraîne ou la violence d’un vent qui vient du large. Si on rapporte ces forces à l’immensité des océans – 70 % de la surface du globe, près d’1,5 milliard de km3 d’eau – on imagine la quantité d’énergie qui est potentiellement contenue dans ces éléments naturels.

Des experts ont estimé à 150 000 térawatts-heure (TWh) la quantité d’énergie1 qui pourrait techniquement être captée par an dans le monde marin, Un chiffre à comparer aux quelque 23 000 TWh de la production électrique mondiale actuelle. La mer pourrait en théorie répondre à 6 fois et demie nos besoins électriques.
 

Les difficultés à surmonter

Le calcul de ces potentiels est cependant très théorique. Actuellement, la part des énergies marines atteint à peine 0,3 % de la production électrique mondiale.

Pour passer à la pratique – ce qui n’est jamais impossible – il faut plusieurs conditions :

- Démultiplier sur les océans et leurs rivages des équipements lourds et complexes, dont la fabrication réclame beaucoup d’investissements financiers et de l’énergie.

- Assurer leur maintenance, dans les conditions océaniques difficiles. La des matériaux due à la salinité de l’eau de mer et aux micro-organismes est très rapide. On parle de bio-encrassement (biofouling en anglais).

- Veiller à minimiser l’ sur les paysages et la marine.

- Assurer le partage des zones avec les autres activités liées à la mer, notamment la pêche.
 

L’essor de l’éolien offshore

La part de 0,3 % est due essentiellement non pas à une énergie tirée de l’eau mais à l’éolien, c’est -à-dire l’utilisation de la force du vent. L’éolien connait depuis 2015 un grand essor.
Une part de 0,3 % paraît faible mais elle pourrait être multiplié par 15 d’ici 2040 selon les experts de l’AIE2. C’est que l’offshore offre des espaces immenses et qu’on peut y installer (généralement à plus de 10 km des côtes) des éoliennes beaucoup plus hautes et puissantes que les éoliennes terrestres. En 2020, le record était un rotor de 222 m de diamètre et d'une de 15 MW (contre 2 MW pour une éolienne terrestre moyenne).
 

Les autres énergies marines

- L’énergie des marées : Les centrales « marémotrices », construites sur les estuaires des fleuves, retiennent deux fois par jour d’immenses quantités d’eau. Une fois relâchées, elles génèrent de l’électricité. Mais il n’y en a que quelques-unes dans le monde car elles nécessitent de grosses infrastructures avec un impact environnemental fort.

L’énergie des courants marins : Elle peut être captée grâce à des hydroliennes, qui sont de grandes hélices le plus souvent arrimées au fond. Les installations se multiplient mais la production reste faible.

- L’énergie des vagues : la force des vagues peut actionner des systèmes mécaniques qui produisent de l’électricité grâce à des pistons. Il s’agit encore d’installations expérimentales.

L’énergie marine thermique : la mer est une énorme réserve de . La différence de température entre eaux de surface et eaux profondes peut être utilisée pour chauffer un fluide et produire de l’électricité. Stade expérimental. 

- L’énergie osmotique : cette technique, la plus surprenante, exploite, à travers une membrane, le mouvement de l’eau entre une réserve salée et une réserve douce. Une grosse installation existe en Norvège.
 

Et la biomasse ?

Parmi les centaines de milliers d’espèces de micro-algues, 300 environ ont déjà été identifiées pour leur capacité à produire des huiles. Mais la production énergétique de biocarburants et de biométhane (gaz) n’en est aujourd’hui qu’au stade de la R&D. Voir le décryptage détaillé.
 

Les énergies marines ne doivent pas être confondues avec l’énergie hydraulique constituée par la force de l’eau des lacs de montagne et des grands fleuves. Elle est utilisée depuis l’Antiquité -via les moulins à eau – et elle constitue aujourd’hui de loin la première des énergies renouvelables pour la production d’électricité.
 

Sources :

  1.  Tera signifie qu’on multiplie par « mille milliards ». Kilo signifie « mille », mega signifie « million », giga « milliard » et « tera « millier de milliards ».
  2. Voir rapport de l’Agence internationale de l’énergie  

 

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