Énergie houlomotrice : l'énergie vient du large

Photo : Ingrid Taylar

Dans la famille des énergies marines, une des dernières venues est l'énergie houlomotrice. Dans le langage courant, on ne fait que peu de distinction entre vagues et houle. Les premières sont formées par le vent de manière très locale. La houle, quant à elle, est également formée par le vent, mais se propage sur des milliers de kilomètres. Les deux peuvent coexister à un même endroit en se propageant suivant des directions distinctes. On est alors en présence d'une mer croisée. Mais seule la houle est intéressante pour la production d'énergie, car elle présente une certaine constance.

1001 façons de récupérer l'énergie de la houle

Il existe de nombreuses façon de transformer la houle en énergie, mais aucune n'a vraiment dépassé le stade expérimental. Toutes les pistes sont explorées en parallèle par différents instituts de recherche ou entreprises. Voici quelques dispositifs possibles.

1. La chaîne flottante
Elle est posée à la surface de l'eau. Les maillons bougent les uns par rapport aux autres, entraînés par les mouvements verticaux et horizontaux de l'eau. A la jonction entre les maillons, un dispositif permet de transformer les mouvements des maillons de la chaîne en énergie mécanique puis électrique.
Deux maillons suffisent pour pouvoir produire de l'énergie, mais il est avantageux d'en installer davantage. Un prototype, le "Pelamis", a été installé au large du Portugal mais la société qui le portait, Ocean Power Delivery, a déposé le bilan. Il n'est pas exclu qu'une autre société reprenne le flambeau.

2. Les systèmes immergés
Il en existe plusieurs variantes. La première est la paroi oscillante, immergée à 12 mètres maximum, qui capte les mouvements horizontaux de l'eau.
Une autre variante est basée sur un flotteur arrimé au fond de la mer. Les mouvements du flotteur ballotté par l'eau, sont captés et transformés en énergie.
Dans tous les cas, l'électricité peut être produite à l'intérieur même du dispositif, mais la déportation de la production à terre via un fluide hydraulique est privilégiée en raison de la facilité de maintenance.

3. La colonne d'eau
Ce système, flottant ou installé sur la côte, utilise les variations du niveau de l'eau. La pression de l'air emprisonné dans la colonne augmente ou diminue avec la hausse ou la baisse du niveau de l'eau. Au sommet de la colonne, un évent équipé d'une turbine permet les échanges d'air avec l'extérieur. Ainsi, lorsque le niveau de l'eau monte, l'air sort et entraîne la turbine. A l'inverse, le reflux de l'eau entraîne une dépression dans la colonne. La turbine est alors entraînée par l'air aspiré depuis l'extérieur.

4. Le piège à déferlement
Le piège à déferlement est un dérivé de l'usine marémotrice. Il s'agit d'une structure flottante arrimée composée de deux partie. Deux bras en forme de V de très grande dimension concentrent la houle vers un bassin central. La crête de la houle est ainsi capturée dans la retenue d'eau qui constitue le centre du dispositif. L'eau est ensuite libérée au travers de turbines. Le prototype Wave Dragon installé à Nissum Bredning (Danemark) mesure 58 m de long et possède un réservoir de 55 m3, pour une production de seulement 20 kW. Le projet a cependant été arrêté en 2011.

Potentiel de production et fermes expérimentales

L'énergie houlomotrice en est encore à ses prémices, mais c'est très certainement une énergie d'avenir. Le Conseil Mondial de l'Énergie estime que 10% de la demande mondiale d'électricité pourrait être satisfaite par des centrales houlomotrices. Ceci est d'autant plus important que les conséquences environnementales de ces installations sont extrêmement faibles.

Néanmoins, les fermes houlomotrices rencontrent les mêmes problèmes que toutes les structures marines. Confrontées à la corrosion et avec une durée de vie réduite par la salinité de leur environnement, elles favorisent également la fixation d'organisme marins, un phénomène nommé fouling. Le principal enseignement des expérimentations ayant eu lieu jusqu'à présent et qu'on est encore très loin d'une exploitation industrielle de l'énergie houlomotrice et encore moins d'une activité rentable.

Tout espoir n'est cependant pas perdu car les obstacles rencontrés sont en grande partie similaire aux autres productions d'énergies marines renouvelables. Lorsque des avancées notables auront été faites en matière de fiabilité et de maintenabilité en milieu marin, ainsi que de transmission de l'énergie vers le réseau électrique, l'énergie houlomotrice en bénéficiera et il y a fort à parier que certains y porteront à nouveau intérêt.

Le projet le plus prometteur : CETO

Le projet le plus abouti est celui installé par la société Carnegie Wave Energy au large de Perth, en Australie. Non dépourvus de poésie, ses créateurs lui ont donné le nom de la divinité marine grecque Ceto.

Trois grosses bouées immergées ont été fixées à 24 mètres de profondeur. Ballottées par les mouvements de l'eau, celles-ci actionnent un piston hydraulique qui envoie un fluide à terre où il est turbiné. Même si le prototype Ceto 5 permet de dessaler l'eau de l'île de Garden Island, il est avant tout expérimental. Il est bardé de capteurs en tous genres afin de mieux comprendre comment le système se comporte et comment il produit de l'énergie.



Mais le principal a été démontré : il est possible de produire de l'énergie avec la houle et de s'en servir pour alimenter une usine de désalinisation d'eau. En France, Carnegie a signé un partenariat avec EDF et DCNS en vue de l'installation d'une nouvelle génération de bouées à proximité de La Réunion. Mais l'installation a été détruite en 2014 par le cyclone Bejisa, et le projet est au point mort pour le moment.

En attendant, Carnegie poursuit le développement de sa technologie en étudiant la nouvelle version de son équipement : le Ceto 6. D'une dimension de 20 mètres, ces bouées seront capables de résister à des tempêtes de plus grande intensité et être installées à plus grande distance des côtes. Mais la principale évolution technologique, c'est la production d'énergie à l'intérieur-même des bouées et non plus à terre. Une centrale de 15 MW en cours d'installation à 15 km des côtes de Cornouailles devrait être opérationnelle fin 2018.