Les énergies marines

L’océan est au cœur des enjeux de la lutte contre le changement climatique, du développement durable et de la perte de biodiversité. Sa préservation est essentielle, d’une part pour protéger les milieux marins et d’autre part car l’océan peut être apporteur de solutions, comme par exemple répondre aux besoins énergétiques grâce à l’énergie marine.

Cette notion d’énergie marine ou des mers désigne l’ensemble des énergies renouvelable grâce à la mer. Les besoins croissants en énergie ainsi que la préservation de la planète ont permis de réaliser et d’utiliser le potentiel des énergies marines renouvelables. Ce secteur a un fort potentiel de développement dans les années à venir.

L’énergie marine est donc utilisée au travers de différents systèmes comme par exemple :

• L’énergie marémotrice est une énergie marine qui utilise la différence de hauteur entre la marée haute et la marée basse (le marnage). Un barrage équipé de turbines situé dans un bras de mer ou un estuaire permet de produire de l’électricité en jouant sur les différences de niveau d’eau entre le bassin de rétention créé par le barrage et la mer.

• L’énergie hydrolienne fonctionne un peu comme une éolienne. A la place du vent, les hydroliennes utilisent la force des courants marins pour faire tourner ces turbines, la rotation des turbines va créer de l’énergie puis passer dans un alternateur puis un convertisseur, qui transforme cette énergie cinétique en électricité.

• L’éolien off-shore  est situé en mer sur des plateformes ancrées ou flottantes. Cela permet d’utiliser l'énergie du vent (plus fort et plus régulier en mer) et de produire de l'électricité à l’aide d’une turbine et d’un générateur électrique.

• L’énergie houlomotrice, ou énergie des vagues est une énergie marine qui utilise l'énergie de la houle pour créer de l’électricité. De nombreuses solutions existent : celles basées sur les ondulations de surface, celles liées aux mouvements plus en profondeur, et celles liées aux variations de hauteur à chaque vague… Ces mouvements mécaniques entraînent des jeux de pression et dépression de fluides entraînant des turbines, produisant ainsi de l’électricité.

• L'énergie osmotique est une énergie marine basée sur la différence de salinité entre l’eau de mer et l’eau douce. Les deux masses d’eau sont séparées par une membrane semi-perméable. Afin d’équilibrer la concentration en sel des deux masses d’eau, les molécules d’eau migrent naturellement via la membrane vers le compartiment d’eau de mer. Cette migration créer une surpression dans le compartiment d’eau salée. Cette surpression entraîne un débit d’eau vers une turbine génératrice d’électricité. L'électricité produite par osmose est principalement utilisée dans les estuaires car il est facile d'obtenir de l'eau douce et de l'eau de mer en même temps.

• L'énergie de la biomasse marine permet de produire des biocarburants grâce aux algues. Pour pouvoir obtenir l’énergie de cette biomasse, il existe plusieurs manières telles que la combustion, la méthanisation et la transformation.

L’énergie thermique des mers peut être scindée en 3 catégories :

• L’énergie thermoélectrique est une énergie marine qui utilise la différence de températures entre les eaux profondes (froides, à 600-1000m) et les eaux de surfaces (chaudes). Cette différence de température d’au moins 18°C permet grâce à un jeu de pompage de faire tourner les turbines produisant de l’électricité.

• Le système SWAC (Sea Water Air Conditioning) permet de refroidir des bâtiments grâce aux eaux profondes, froides. Une fois pompée en profondeur, l’eau passe par un échangeur thermique où elle refroidit un fluide caloporteur. Ce dernier servira à rafraîchir des bâtiments tandis que l’eau de mer sera rejetée en surface avec quelques degrés supplémentaires.

• La thalassothermie est basée sur le même principe d’échanges de calories. Cependant, grâce à des pompes à chaleur, quel que soit la température de l’eau, il est possible de chauffer et/ou de refroidir des infrastructures. L’eau peut donc être issue d’une prise d’eau de mer sous-marine ou d’un système de drainage de plage, Enerplage®.

Les énergies marines font partie d’une filière en expansion et qui a un avenir prometteur en France (2^e plus grand espace maritime). De plus en plus de projets émergent et ils permettront d’atteindre des objectifs d’efficacité énergétique, importants aujourd’hui face au défi du réchauffement climatique.