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Les enjeux des énergies marines

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.

Les enjeux des énergies marines

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 corrosionAltération d'un matériau sous l'effet de facteurs physiques ou physico-chimiques... 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’impact environnementalL'impact environnemental désigne l'ensemble des modifications de l'environnement générées par les activités humaines... sur les paysages et la biodiversitéLa biodiversité désigne la diversité naturelle des organismes vivants... 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 offshoreTerme anglais désignant les zones et les opérations d'exploration ou d'exploitation pétrolières en mer... 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’AIEL'AIE (IEA en anglais) est une agence autonome au sein de l'OCDE, créée en 1974 lors du premier choc pétrolier... 2. 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 puissanceEn physique, la puissance représente la quantité d'énergie fournie par un système par unité de temps... 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.
(Voir le décryptage : L’énergie marémotrice).

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.
(Voir le décryptage : L’énergie des courants marins). 

- 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.
(Voir le décryptage : Les vagues, un mouvement perpétuel). 

L’énergie marine thermique : la mer est une énorme réserve de chaleurAujourd'hui, en thermodynamique statistique, la chaleur désigne un transfert d'agitation thermique des particules composant la matière... . 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. 
(Voir le décryptage : La mer, une réserve de chaleur rarement exploitée). 

-
 L’énergie osmotiqueL’énergie osmotique a pour principe la juxtaposition d’une masse d’eau salée et d’une masse d’eau douce séparées...  : 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.
(Voir le décryptage : L’eau salée, moteur de l’énergie osmotique).
 

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 biocarburantsUn biocarburant est un carburant produit à partir de matières végétales ou animales... et de biométhane (gaz) n’en est aujourd’hui qu’au stade de la R&D. Voir le décryptage détaillé.
(Voir le décryptage : La transformation de la biomasse des micro-algues).

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 renouvelablesOn appelle énergie renouvelable une source d'énergie dont le renouvellement naturel est immédiat ou très rapide... pour la production d’électricité.
(Voir le décryptage : L'énergie hydraulique en domaine terrestre : la première des énergies renouvelables)
 

 

Sources :
 

1 Tera signifie qu’on multiplie par « mille milliards ». Kilo signifie « mille », mega signifie « million », giga « milliard » et « tera « millier de milliards ».