L’énergie marémotrice, portée par une vague nouvelle d’innovation

On estime que l’exploitation des marées pourrait générer environ un térawatt d’énergie, soit assez pour alimenter quelque 10 milliards d'ampoules de 100 watts.

Pourtant, l’énergie marémotrice n’est toujours pas considérée comme une énergie renouvelable qui soit économiquement viable. Et ce pour deux raisons principales : le manque de lieux propices à la construction d’installations marémotrices ; et la complexité de construction de ces infrastructures sur des mers agitées.

Pour répondre à ces défis, de nouvelles technologies sont en cours de développement pour faire évoluer l’énergie marémotrice. Voici un aperçu de la situation actuelle — et des dernières innovations en date :

(credit: Scottish Government)

COMMENT ÇA MARCHE ?

L'énergie marémotrice est une source d'énergie renouvelable générée par la montée et la descente naturelles des océans en raison des forces d’attraction de la lune et du soleil, ainsi que de la rotation de la terre. Il existe actuellement trois méthodes principales pour capter l'énergie marémotrice :

• L’usine marémotrice : Cette méthode consiste à construire un grand barrage dans lequel le flux de l’eau entraîne des turbines similaires à celles utilisées pour la production d'énergie éolienne. Les portes du barrage s'ouvrent lorsque la marée monte et se ferment à marée haute. L'eau est ensuite relâchée via les turbines du barrage pour générer de l’énergie en retournant vers l'océan. Ces barrages peuvent être construits le long de fleuves ou au sein de baies et autres estuaires traversés par des courants de marée.
• Les courants de marée : Les turbines sont ici installées directement dans un cours d’eau rapide, créé naturellement par la marée, ce qui élimine ainsi le besoin de construire un barrage.
• Les lagunes littorales : Une lagune est une étendue d'eau qui est en partie séparée de la mer par une barrière naturelle ou artificielle. Les turbines captent l'énergie lorsque le plan d'eau, qui est partiellement fermé, se remplit et se vide. Les lagunes littorales sont toutefois peu répandues et génèrent moins d’énergie.

LES AVANTAGES DE L'ÉNERGIE MARÉMOTRICE

• Une énergie prévisible : Contrairement aux énergies solaires et éoliennes, inefficaces par temps couvert ou sans vent, les marées cycliques basses et hautes sont faciles à prévoir. Certains systèmes de turbine permettent de récupérer l'énergie à la fois lorsque la marée monte et quand elle redescend, pour une production d’énergie en continu.
• Une durabilité élevée : La durée de vie des installations marémotrices peut atteindre 100 ans, soit près de quatre fois celle d’un panneau solaire. Les usines marémotrices, et en particulier le type d’infrastructure le plus répandu (de longs barrages en béton généralement construits sur les estuaires), pourraient donc s’avérer plus économiques que les centrales éoliennes et solaires, une fois déployées à grande échelle. En France, l’usine marémotrice de La Rance en Bretagne produit de l'électricité pour la région depuis 1966.
• La rentabilité : En raison de la haute densité de l'eau, les systèmes d'énergie marémotrice sont capables de produire de l'énergie même lorsque les marées ou courants sont relativement faibles.
• Une protection contre les tempêtes : Les infrastructures marémotrices pourraient en outre permettre de réduire les risques d’inondations côtières provoquées par les tempêtes. Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour évaluer leur impact plus en détail, une étude de 2019 publiée dans le Journal of Ocean Engineering and Marine Energy indique que ces installations pourraient avoir un effet significatif si elles fonctionnent correctement. 

PROJETS EN COURS

• Stocker l’énergie marémotrice : En Écosse, une initiative du Centre européen de l’énergie marine prévoit d’associer l’énergie marémotrice avec des batteries à flux au vanadium afin de produire de l’hydrogène vert en continu. Situé sur l’île d’Eday, dans les Orcades, le système stockera l’énergie générée par les turbines marémotrices en période de forte puissance pour la libérer en période de faible production, créant de l’électricité à la demande à même de produire de l’hydrogène, grâce à un électrolyseur de 670 kW.
• Un premier projet aux États-Unis : À New York, Verdant Power, spécialisé dans l’énergie marine, a décroché le premier permis d’exploitation commerciale du pays pour une centrale marémotrice. Un ensemble de trois turbines a été installé sur l’East River et fournira de l’électricité verte à Roosevelt Island. Cette distribution est rendue possible grâce à une connexion du système au réseau électrique local assuré par Consolidated Edison.
• Du marémoteur flottant : Au Canada, l'entreprise Sustainable Marine a développé un prototype de plateforme hydrolienne flottante, testé pendant deux ans dans les eaux de Grand Passage en Nouvelle-Écosse. Après évaluation complète de la période d’essai, l’installation n’a révélé aucun impact négatif sur la faune et la flore marine ; la construction de trois plateformes est programmée pour 2021. Ces dernières devraient fournir près de 9 MW d’électricité renouvelable au réseau de la province canadienne.
• Un savant mélange : Une douzaine d’entreprises de la tech, venant des quatre coins de la planète, planche actuellement sur l’idée d’associer les énergies houlo- et marémotrices à des parcs éoliens offshore déjà en place. Selon elles, l’utilisation d’une même installation flottante comme socle commun pour plusieurs technologies permettrait d’augmenter le volume de production par unité de surface. L’Américain Excipio Energy a, par exemple, conçu une plateforme accueillant en même temps des technologies de conversion pour les énergies éolienne, marémotrice, houlomotrice, d’amarrage et thermique : Fusionner ainsi les sources d’énergie apporterait notamment un complément de production aux éoliennes offshores, lorsque le vent ne souffle pas.