L'éolien flottant et l'énergie thermique des mers

La France n'a pas planté une seule éolienne au large de ses côtes qu'elle veut déjà en faire flotter. Et immerger des turbines comme l'a fait Sabella avec son hydrolienne le 25 juin au Fromveur, en mer d'Iroise. Pour aller au-delà de l'éolien posé et développer l'éolien flottant, l'hydrolien et l'énergie thermique des mers, les industriels multiplient les innovations. Avec une optique bien précise : la compétitivité de l'électron. " Les énergies marines renouvelables (EMR) ne demandent pas de relever des défis technologiques inédits ", pointe Antoine Rabain, le directeur du pôle énergies et technologies vertes du cabinet Indicta. Les majors du pétrole ont déployé des trésors d'ingéniosité dans l'offshore. Mais leurs solutions sur mesure sont bien trop coûteuses pour des EMR qui doivent promettre de bientôt se passer de subventions. Pour Antoine Rabain, toutes les énergies marines doivent viser un coût de l'électricité autour de 100 à 120 euros par mégawattheure. " La baisse des coûts est fondamentale pour crédibiliser ces énergies et il faut prouver qu'elle est possible en innovant, explique-t-il. C'est cela le défi technologique. "AFFRONTER UN MILIEU HOSTILELa première difficulté tient à l'hostilité du milieu marin. Les hydroliennes d'Alstom et de DCNS, qui doivent être installées au raz Blanchard en 2018, devront supporter l'impact de la houle et des violents courants sous-marins qui entraînent, outre les rotors, sédiments et cailloux. La robustesse des machines est primordiale. DCNS a misé sur la technologie sophistiquée d'OpenHydro (dont il détient 60 % du capital) : l'énorme rotor de 16 mètres de diamètre " est en apesanteur dans l'eau, ce qui permet de se passer de roulements à billes sensibles à l'usure ", se félicite Christophe Chabert, le directeur de l'hydrolien en France pour DCNS. L'enjeu pour l'industriel est, aujourd'hui, d'étudier ce milieu mal connu des forts courants et de construire des modèles hydrodynamiques qui permettront de rendre ses calculs de fatigue assez précis pour éviter de surdimensionner la machine et réduire son coût. Alstom et DCNS ont dû aussi faire face à l'impératif d'une installation-désinstallation (pour maintenance) des machines entre deux marées, soit en moins d'une heure. Pour se passer des navires de levage, dont la mobilisation peut coûter jusqu'à 50 000 euros par jour, DCNS a investi dans une barge dédiée à son hydrolienne avec un système innovant de pinces métalliques. L'hydrolienne d'Alstom est quant à elle flottante, ce qui lui permet d'être tirée par un remorqueur et de s'installer en moins d'une demi-heure. CHASSER LE RENDEMENT DANS LES PROFONDEURSQuand ce n'est pas loin des côtes, c'est dans les profondeurs que les industriels s'aventurent. Pour son projet Nemo, en Martinique, DCNS ira jusqu'à 1 000 mètres trouver une eau assez froide pour condenser de l'ammoniac, gazéifié par la chaleur des eaux de surface, qui fera tourner une turbine couplée à un alternateur. Le différentiel thermique entre surface et profondeur restant limité à 20 °C, DCNS et Akuo Energy pomperont 25 000 mètres cubes d'eau par heure à 1 000 mètres afin de produire 16 MW d'électricité. Pour ne pas consacrer l'essentiel de ces 16 MW à l'alimentation des pompes, le secret est dans le tuyau d'aspiration. Impossible d'imiter les pétroliers et leurs grappes de petits tuyaux, " la remontée d'eau froide coûterait 200 millions d'euros ! s'exclame Emmanuel Brochard, le directeur marketing des EMR chez DCNS. Nous avons dû développer une technologie de rupture ". À savoir un gros tuyau protégé par de multiples brevets. Le faible différentiel thermique " impose aussi d'aller chercher le moindre " pouillème " de rendement ", poursuit Emmanuel Brochard. DCNS travaille sur l'optimisation des échangeurs en testant depuis 2011 sur un prototype de taille réduite à La Réunion les configurations possibles de ces équipements et leur adaptation aux conditions de vapeur. " Nous mettons au point un moteur de formule 1, résume Emmanuel Brochard. Nous avons dû construire des modèles propriétaires de corrélations pour de complexes études de sensibilité multicritères."