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Hydrolienne

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Une hydrolienne est une turbine sous-marine qui utilise l'énergie cinétique des courants marins, comme une éolienne utilise l'énergie cinétique de l'air.

La turbine de l'hydrolienne permet la transformation de l'énergie hydraulique en énergie mécanique, qui est alors transformée en énergie électrique par un alternateur.

Sommaire

[modifier] Principe

La puissance cinétique d'un fluide traversant un disque de section S \, est :

P_{cin} = \frac{1}{2} . \rho . S . V^3  \, en W, avec :
\rho  \, : masse volumique du fluide (de l'eau en l'occurrence)
V  \, : vitesse du fluide en m/s

La formule de Betz indique que, comme pour les éoliennes, seule une partie de l'énergie du fluide peut être transformée en énergie mécanique pour produire de l'électricité. Cependant la masse volumique de l'eau d'environ 1000 kg/m3, beaucoup plus élevée que celle de l'air (environ 1,23 kg/m3 à 15 °C), permet d'espérer produire la même puissance qu'une éolienne interceptant une surface beaucoup plus grande.

[modifier] Avantages et Inconvénients

En utilisant l'énergie marémotrice, les hydroliennes exploitent une énergie inépuisable et prédictible (contrairement au vent avec les éoliennes). Il y a par contre des inconvénients pour l'entretien. Au niveau de l'accessibilité, certaines hydroliennes sont munies d'un pied qui dépasse de l'eau. Il peut aussi y avoir des perturbations d'importance mineure pour la sédimentation et les poissons.

[modifier] Impacts possibles

Les impacts potentiels de ces capteurs sont encore mal connus, et préoccupent notamment les pêcheurs qui travaillent dans les zones d'intérêt ; selon certaines hypothèses, les turbines créeraient des zones de turbulence, empêchant les dépôts de sédiment et donc le développement de la flore, et créant ainsi à long terme une zone morte. Les courants seraient accélérés et les petits animaux auraient du mal à se déplacer sans fournir d'effort considérable. Les hydroliennes pourraient aussi précipiter dans leurs pales quelques animaux marins qui n'auraient pas su résister à l'aspiration créée par l'hydrolienne.

Selon d'autres hypothèses, les pales ne tournant qu'au rythme de 20 tours par minute ne créeraient pas d'aspiration, et leurs effets se limiteraient aux turbulences à la sortie de l'hydrolienne. Les sédiments ne se déposant pas autour de l'hydrolienne éviteront l'envasement que connaît l'usine marémotrice de la Rance, et faciliteraient l'entretien. De plus, une vitesse de rotation suffisamment faible ne perturberait pas les poissons.

Il faut aussi considérer que les sites préférentiels pour l'installation d'hydroliennes sont des sites de courants forts à très forts, où les conditions sont peu favorables au développement de la faune et de la flore. L'impact environnemental de l'énergie hydrolienne est actuellement étudié dans de nombreux projets de recherche et développement en Europe dans la Manche, la mer du Nord et la mer Baltique.

[modifier] Potentiel

Le potentiel européen de l'énergie hydrolienne est, selon plusieurs études menées il y a quelques années axées sur ce projet d'envergure mondiale, à environ 12,5 GW qui pourraient produire 48 TWh annuels, ce qui représente la capacité de trois centrales électriques récentes.

D'après EDF[1], la France posséderait la deuxième ressource européenne, soit 20% du potentiel européen, correspondant à 10 TWh pour 3 GW « installables », répartis entre la Bretagne et le Cotentin.

Les courants marins pourraient être exploitables partout dans le monde ; les courants de marée constituent toutefois pour l'instant le domaine préférentiel de ce type de technologie : les courants de marée présentent en effet, par rapport aux courants généraux (comme le Gulf Stream) des caractéristiques particulièrement favorables :

  • intensité importante (dans certaines zones les courants de marée peuvent atteindre ou dépasser 10 nœuds, soit 5 m/s, alors que les courants généraux dépassent rarement 2 nœuds) ;
  • proximité de la côte : les veines de courant intense apparaissent dans des zones de faibles profondeurs situées à proximité de la côte, ce qui en facilite l'exploitation ;
  • direction stable : les courants de marée sont généralement alternatifs, ce qui simplifie le dispositif de captage ;
  • enfin, prédicibilité : les courants de marée sont parfaitement prévisibles, puisqu'ils ne dépendent que de la position relative des astres générateurs - Lune et Soleil - et de la topographie locale.

[modifier] Perspectives

Plusieurs entreprises britanniques se sont spécialisées dans le domaine ; les projets les plus avancés concernent à ce jour essentiellement la Grande-Bretagne.

La technologie des hydroliennes en est à un stade expérimental. Le développement de centrales hydroliennes repose sur des technologies éprouvées de l'hydraulique et ne nécessite a priori pas d'évolution importante.

Le coût élevé de l'investissement d'une centrale hydrolienne et le faible tarif de rachat de l'électricité produite peuvent pour l'instant faire reculer les investisseurs.

En 2007, EDF et le Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels construiront une véritable hydrolienne sur le canal du Pont de Claix (Isère). Si cet essai est concluant, d'autres hydroliennes seront construites en Rhône-Alpes : mais si le principe utilisé est le même, il ne s'agit pas d'énergie marine, mais d'énergie hydroélectrique terrestre captée par un système non conventionnel.

[modifier] Références

  1. http://www.edf.com/53971d/Accueilfr/LesenergiesEDF/PDFsEnergiesEDF/pdfhydrolienne

[modifier] Voir aussi

[modifier] Liens internes

[modifier] Liens externes


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