L'énergie hydrolienne profite des courants marins

Photo : EDF / Rémi Artiges

Il existe dans les océans des déplacements de masses d'eau très importants qu'on appelle courants. Ceux-ci sont de deux types :

> Les courants marins, aussi appelés courants océaniques, ont pour origine la différence de température entre différents points de l'océan. On les trouve donc principalement entre les zones tropicales et les zones polaires. Ils traversent les océans sur de très grandes distances.

> Les courants de marée, qui ont pour origine le mouvement des marées, et donc l'attraction de la lune sur les masses d'eaux à la surface de la Terre. Les marées peuvent être différentes entre deux secteurs voisins, notamment en raison de la configuration du fond marin, et des courants se forment donc avec les marées. Ces courants sont plus localisés.

Dans le contexte du réchauffement climatique et de la transition énergétique, les gouvernements et les grandes entreprises de l'énergie cherchent à exploiter ces mouvements d'eau pour en extraire de l'énergie.

Principe de l'énergie hydrolienne

L'énergie hydrolienne est l'énergie cinétique de l'eau présente dans les mouvements d'eau océaniques ou fluviaux. Elle est prélevée par des installations marines (ou quelquefois fluviales) appelées hydroliennes.

Les hydroliennes sont de grandes hélices immergées dont les pales sont entraînées par le courant marin et produisent de l'énergie. Le principe est directement inspiré des éoliennes et autres moulins à vent installés dans nos campagnes depuis des siècles, mais adaptés au milieu aquatique.

Les sites d'exploitation

Un des inconvénients des centrales hydroliennes est précisément leur localisation en mer, ce qui explique l'attrait très récent de cette source d'énergie comparativement à la désormais rodée énergie éolienne terrestre.

A l'heure actuelle, les grands groupes en sont encore à l'expérimentation. Les trois défis à relever pour mettre en œuvre l'énergie hydrolienne sont les suivants :

1. Amarrage du dispositif pour éviter qu'il ne dérive de son point d'installation.
2. Maintenance de l'installation : il est impératif de pouvoir envoyer facilement sur place des équipes et du matériel pour la maintenance préventive ou pour intervenir sur une panne.
3. Rapatrier l'énergie : à l'heure actuelle, l'énergie électrique produite est connectée au réseau ou au point d'utilisation par un câble.

Ces conditions ne sont réunies qu'à proximité des côtes. Les courants océaniques ne sont donc pas concernés, à l'heure actuelle, par les fermes d'hydroliennes. Les implantations à l'étude portent toutes sur les courants de marée.

En France, les sites d'exploitation envisagés sont Bréhat et le Raz-Blanchard, en Bretagne. Les industriels DCNS et EDF rencontrent des difficultés techniques dans les prototypes installés sur ces sites, mais ils ne désespèrent pas faire entrer en production les sept hydroliennes prévues au Raz-Blanchard en 2018. À l'heure actuelle, la seule machine qui produise effectivement de l'électricité est une turbine d'1 MW installée par la PME bretonne Sabella près de l'île d'Ouessant.

Avantages et inconvénients

L'avantage de l'énergie hydrolienne est évident : c'est une énergie renouvelable, inépuisable et d'un bon rendement. L'eau est 800 fois plus dense que l'air et les installations sont donc beaucoup plus petites que les éoliennes de puissance comparable. De plus, les marées sont prévues avec une grande précision et la production des fermes hydroliennes est donc connue à l'avance. À plus long terme, une fois que les technologies seront mieux maîtrisées, il sera envisageable de mettre en place des installations en haute mer pour exploiter les courants océaniques.

De plus, les conséquences sur l'environnement des installations hydroliennes sont très faibles. Il semble qu'elles sont surtout relatives aux produits chimiques dits « anti-fouling » destinés à empêcher les organismes marins de s'installer sur la structure.

Mais il existe également des inconvénients et des difficultés dans la mise en œuvre de ces installations. Les hydroliennes subissent en milieu marin une assez importante détérioration. Outre la salinité de l'eau, les particules en suspension (sables et autres) érodent le matériel, surtout à proximité des côtes. Sans oublier l'accumulation d'organismes encroûtants, comme sur tout objet immergé longtemps en milieu marin.

Des interventions de maintenance régulières doivent donc être prévues, ce qui représente de toute évidence une gageure pour un système situé en mer, qu'il soit flottant ou amarré au fond de la mer.

Il semble qu'à l'heure actuelle, le principal obstacle soit financier. Face au coût d'installation et de maintenance, la durée d'amortissement est incertaine et, quoi qu'il en soit, très longue, surtout dans la phase actuelle de mise au point des technologies.