Magazine de l'innovation Printemps 2012

Le vent souffle sur les collines vertes qui entourent le petit village côtier de Strangford, dans le comté de Down, en Irlande du Nord. A quelques pas se trouve le port naturel de Strangford Lough, un havre bleu profond, digne de son nom celtique Cuan, qui signifie « la baie calme ». Pourtant, de grandes vagues balaient parfois l’anse. Ce n’est donc pas une coïncidence si Strangford fut appelé « le puissant fjord » par les Vikings qui s’y installèrent autrefois. Avec ses 30 kilomètres de long et sa surface totale de 150 km2, Strangford Lough est la plus grande baie de la mer d’Irlande. Elle abrite non seulement de pittoresques bateaux de pêche, mais aussi une tour d’acier noir et rouge qui surgit de l’eau, juste au-dessus de l'horizon. Cette tour fait partie de SeaGen, la première usine marémotrice commerciale au monde. Mise en service en 2008, elle produit 1,2 MW d’électricité à partir de la seule puissance des marées, assez pour alimenter un village de 1 500 foyers.

Les marées représentent une source d'énergie propre largement inexploitée. Cette sous-utilisation tient au fait que la technologie était en phase de développement jusqu’à présent, et qu'elle revient très cher à exploiter offshore. Pourtant, le potentiel est énorme : les centrales marémotrices peuvent être construites partout où le flux et le reflux des marées génèrent de puissants courants. Parmi les emplacements offrant des conditions idéales, on peut citer l'Ecosse, la France, le Canada et l’est de l’Asie.

Le havre naturel de Strangford Lough est un emplacement intéressant pour diverses raisons. Tout d’abord, il n’est pas très profond, ce qui permet d’ancrer la centrale à environ 30 mètres de profondeur, explique Kai Oliver Kölmel, responsable de l’entité Ocean Power au sein de la Division Renewables de Siemens. « Les eaux peu profondes permettent d’ancrer plus facilement l’installation dans les fonds marins, » ajoute-t-il. « En outre, le mouvement des marées est plus puissant en eaux peu profondes. Par exemple, le débit de l’eau dans ce que l’on appelle le goulet de Strangford atteint jusqu’à 4 mètres par seconde ; SeaGen a besoin d’au moins un mètre par seconde pour générer de l’électricité. »

Centrale électrique sous-marine

La centrale de Strangford Lough est exploitée par > Marine Current Turbines, entreprise britannique dont Siemens détient une participation majoritaire. L’installation est similaire à une éolienne, la seule différence étant qu’elle est actionnée par l’eau et non par l’air. Chacun de ses deux trains d’entraînement pèse 27 tonnes et est équipé d’un rotor de 16 mètres de diamètre.

Les pales de rotor ont une amplitude de 180 degrés, qui leur permet de produire de l’électricité jusqu’à 20 heures par jour, que la marée monte ou descende. La tour, à laquelle les deux turbines sont fixées par une traverse, présente un diamètre de trois mètres. Selon la marée, la tour peut culminer à 20 mètres au-dessus du niveau de la mer. Les rotors n’apparaissent pas au-dessus de l’eau ; un petit bateau peut même passer directement au-dessus de la turbine, les rotors étant situés à au moins trois mètres sous la surface. « La maintenance est facile, indique Kai Oliver Kölmel, car l’installation est aisément accessible et les traverses sur lesquelles sont fixées les turbines peuvent être soulevées au-dessus de l’eau par un système de levage hydraulique. »

Même si, en raison de coûts d’installation élevés, l’investissement dans les centrales marémotrices est environ deux fois supérieur à celui nécessaire pour une installation éolienne offshore, l’électricité ainsi produite présente plusieurs avantages. Par exemple, la densité de flux d’énergie de l’eau est 800 fois supérieure à celle du vent, ce qui rend la production d’électricité à partir de l’eau bien plus efficace. Une centrale marémotrice de 1,2 MW comme celle de Strangford Lough peut produire autant d’électricité en un an qu’une éolienne offshore de 2,5 MW. Le rendement des centrales marémotrices est plus aisément calculable, d’où une meilleure sécurité dans la planification. Après tout, les marées sont déterminées par la lune et la gravitation terrestre : elles ne dépendent donc pas des conditions météorologiques et peuvent être prédites des années à l’avance.

L’Agence internationale de l’énergie estime que le potentiel de production mondiale des centrales marémotrices est de 800 térawatt-heures par an, assez pour fournir de l’énergie à 250 millions de foyers. Marine Current Turbines continue d’investir dans les technologies marémotrices. L’entreprise prévoit notamment de démarrer la construction d’un parc de turbines marémotrices en 2013 au large de l’île de Skye, au nord-est de l’Ecosse. Une fois achevé, il fournira jusqu’à 4 000 foyers en électricité venue de la mer.

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Sabine Sauter