Tout savoir sur l'énergie maréthermique

Produire de l’électricité grâce à l’énergie maréthermique est possible, en exploitant la différence de température entre les eaux de surface (plus chaudes) et celle des eaux profondes (plus froides) des océans. Idéalement, elle doit être mise en œuvre que dans les régions où ces deux températures présentent un écart notable, soit de 20 °C au moins. Les zones les plus favorables pour l’implantation des usines ETM (énergie thermique des mers) se situent ainsi dans la ceinture intertropicale, car cette différence de température y est importante.

Une usine thermodynamique se compose d’un circuit fermé dans lequel, de l’ammoniac à l’état liquide ou gazeux circulera en permanence. Voici comment fonctionne le processus de production d’électricité avec l’énergie maréthermique.

 

• Une pompe aspire l’eau chaude en surface dont la température se situe généralement entre 25 et 30 °C.

 

• Un échange de chaleur s’effectuera avec l’ammoniac qui se transformera en gaz au niveau de l’évaporateur.

 

• L’ammoniac gazeux sera mis sous pression afin qu’il entraine le rotor d’une turbine qui, elle, est reliée à un générateur qui fabrique l’électricité.

 

• L’ammoniac passera ensuite dans un condenseur et il reviendra à l’état liquide après avoir été refroidi par l’eau pompée dans les profondeurs de la mer.

 

• Le cycle reprend son cours lorsque l’ammoniac est de nouveau pompé vers l’évaporateur. Il entrainera à nouveau la turbine et ainsi de suite.

L’exploitation de l’énergie matéthermique est encore à ses balbutiements même si quelques chercheurs s’y sont déjà intéressés depuis le 19ème siècle ! Elle est en effet lourde à mettre en œuvre, l’eau utilisée pour condenser l’ammoniac devant être pompée dans les zones très profondes de la mer, parfois jusqu’à 1000 mètres. Le coût de production de cette énergie renouvelable est également énorme. Les tuyaux de pompage sont très coûteux en raison de leur gros diamètre et de leur longueur. Par ailleurs, une grande part de l’énergie produite est utilisée pour faire circuler l’ammoniac dans le circuit.

Des prototypes d’unités de production ayant une capacité de production de 16 MW sont actuellement exploités à la Réunion et en Martinique avant un déploiement à l’échelle industrielle. Des recherches sont notamment menées dans la centrale réunionnaise en vue de trouver des solutions pour améliorer le rendement* des usines maréthermiques tout en minimisant les coûts.

 

Les scientifiques de la Martinique de leur côté, effectuent des recherches sur le bifouling dans le but d’optimiser la production d’énergie tout en évitant l’incrustation d’organismes et d’animaux divers sur les parties immergées de l’installation.

*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).

• Une centrale maréthermique doit impérativement être implantée dans la ceinture intertropicale où la différence de température à la surface et en profondeur est de 20 °C au minimum.

 

• Il est également important que l’exploitation se trouve à proximité du littoral. On y aménagera en effet les infrastructures pour la transformation et le transport de l’énergie vers les utilisateurs finaux.

 

• L’usine doit être située dans une zone où la profondeur de la mer est de 1000 mètres permettant le déploiement des tubes.

• Le froid extrait dans la centrale électrique peut être utilisé pour la climatisation des bâtiments, permettant ainsi de réduire la consommation d’électricité des consommateurs.

 

• L’usine peut être associée à une unité de désalinisation de l’eau pour la production d’eau potable.

 

• Il est également possible d’utiliser les stations de pompage pour l’adduction d’eau des bassins aquacoles. L’eau pompée en profondeur peut de même fournir les apports nutritionnels essentiels aux poissons et aux crustacés élevés dans la ferme.

L’énergie thermique des mers a plusieurs avantages :

 

• Cette source d’énergie est inépuisable, renouvelable, écologique et disponible toute l’année.
• L’installation ne présente aucun danger pour les animaux marins, l’orifice des canalisations étant toujours grillagé pour que les pompes ne les aspirent pas.

 

Cependant, elle a aussi quelques inconvénients :

 

• Le matériel installé dans un environnement marin tend à s’oxyder rapidement. Les tubes immergés sont également envahis par le biofouling, qui est constitué d’êtres vivants tels que les bactéries, les plantes et les coquillages qui élisent domicile sur leur paroi et qui risquent à terme de les altérer. Des traitements antifouling doivent ainsi être appliqués chaque année et pourtant ces solutions sont souvent polluantes.
• Le risque que de l’ammoniac s’échappe du circuit et pollue l’océan existe, mais il est faible, les installations étant toujours bien sécurisées.
• La mise en œuvre et l’exploitation du projet sont très onéreuses.