Dessaler l’eau de mer avec l’énergie solaire

L’Algérie se lance dans la production verte d’eau potable.

Présenté au forum Asie-Afrique sur l’énergie durable, le projet expérimental de la ferme solaire de Saida, en Algérie relance les orientations du pays dans la recherche d’énergies alternatives. Cette ferme s’inscrit dans le projet général SSB (Sahara Solar Breeder), développé en partenariat avec 6 universités et deux agences japonaises.

Le projet prévoit aussi la création d’un pôle technologique du photovoltaïque dans la région, qui entraînerait un développement économique et un développement de la recherche. A la clé, on compte aussi une nouvelle création d’emploi et de formations professionnelles de différents niveaux.

Cette ferme devrait alimenter dès 2015 une usine de désalinisation de l’eau de mer. Ce développement est donc essentiel dans un pays très dépendant aux énergies fossiles et en manque d’eau potable.

EDF et Alstom lancent l’éolien offshore français

Le gouvernement a dévoilé les résultats de l’appel d’offre pour les parcs éoliens offshore.

Le grand gagnant est le consortium EDF-Alstom qui obtient 3 des 5 parcs mis en jeu. Un parc a été obtenu par l’énergéticien espagnol Iberdrola, partenaire d’Areva, qui travaille aussi sur les côtes anglaises. Sur les 5 parcs initialement prévus, le 5ème n’a finalement pas été attribué, au grand dam du groupe GDF-Suez qui se retrouve hors-concours.

Ces parcs seront au large de La Turballe, Saint-Brieuc, Ouistreham et Fécamp, et devraient être rapidement composés d’environ 400 éoliennes. On estime l’investissement à hauteur de 7 milliards d’euros, et plus important la création concrète d’une filière française, accompagnée de 10.000 emplois industriels directs dans les régions Bretagne, Pays de la Loire et Normandie. Les retombées économiques locales comptaient pour 40% de la note pour obtenir l’appel d’offre, à égalité avec le prix de l’électricité futur.

Après une étude complète des fonds marins par les différents opérateurs, c’est 2 GW  de puissance qui seront installés dans un premier temps, pour un objectif affiché de 6 GW d’éolien offshore installé d’ici 2020. Actuellement, en comparaison, c’est une puissance de près 6,8 GW d’éolien terrestre qui est installée en France.

Petit rappel sur les éoliennes offshore : un avantage est leur taux de charge. Les vents en mer, plus forts que sur terre, permettent un taux de charge de l’éolienne d’environ 40%, contre 23% pour le terrestre. Cela signifie qu’à puissance installée égale, une éolienne offshore tournera à pleine puissance 1,7 fois plus que sa cousine (40/23).

Le Royaume-Uni à l’assaut des mers

Le Royaume-Uni s’imposerait comme le leader dans les énergies en mers.

L’histoire l’a montré, l’Angleterre a toujours été un exemple dans la maîtrise des mers. Après le leadership dans la marine, l’heure est à présent aux nouvelles énergies de se montrer.

D’ors et déjà, le Royaume-Uni est leader dans l’éolien offshore. Alors que l’Allemagne lance son deuxième parc en mer, le Royaume-Uni possède déjà 1,3 GW en puissance installée en 2010 (40% de la puissance mondiale) et devrait atteindre sans grandes difficultés les 4 GW de puissance installée d’ici deux ans, bien avant que la France en ait fini avec sa première tranche de 3 GW.

De plus, le soutien du pays aux énergies marines ne faiblit pas : de très nombreux prototypes sont depuis un moment en cours de tests, et des parcs marins devraient fleurir prochainement (une douzaine de projets ayant été validés rien qu’à l’été dernier). Une étude récente de l’organisation Carbon Trust conclut même qu’à ce rythme le Royaume-Uni pourrait concentrer le quart du marché d’ici 2050 dans les énergies marines. Trop optimiste ? En tout cas, pour le moment, 35 des 120 entreprises mondiales du secteur sont bien britanniques.

Le littoral ouest/nord-ouest de l’Europe est l’une des zones les plus avantagées au monde par son potentiel marémoteur. Le Royaume-Uni en a compris les avantages très tôt.

Energie Thermique des Mers

Un nouveau système de production d’énergie sort des cartons des bureaux d’études : point sur l’énergie thermique des mers.

Principe : la production d’énergie serait fait grâce à la différence de température entre deux profondeur dans les océans. Le principe est comme souvent en thermodynamique basée sur le cycle de Rankine (comme dans les pompes à chaleur), sauf que cette fois, l’objectif n’est pas d’obtenir du chaud ou du froid à partir d’électricité, mais d’utiliser l’eau chaude en surface et l’eau froide des profondeurs pour la création d’électricité.

Concrètement ce qui change par rapport à une pompe à chaleur, c’est que le circuit est inversé, et que l’on remplace un compresseur par une turbine. Le condenseur est traversée par une eau froide, qui capte sa chaleur et sert donc à liquéfier le fluide de travail (ammoniac par exemple). L’évaporateur est traversé par de l’eau chaude, qui donne de la chaleur et permet au fluide de se vaporiser. C’est sous cette forme que le fluide va être  détendu dans la turbine pour fournir de l’électricité.

L’inconvénient de ce système, sans compter les difficultés techniques pour la résistance à l’eau de mer, est que le faible écart de température rend difficile de développer de grandes puissances. C’est tout l’enjeu des recherches sur cette technologie, qui est toutefois intéressante par son énergie nette produite car, dans ce système, seule les trois pompes (fluide, eau chaude, eau froide) nécessite de l’énergie. Cette technologie serait la plus applicable dans les régions proches de l’équateur.

Seul quelques acteurs mondiaux se sont lancés dans ce type de centrale, dont la DCNS pour la France. Des accords ont été signés en 2009 pour la création de prototypes de centrales ETM à la Réunion, d’ici quelques années. Le but étant d’atteindre deux objectifs : prendre la tête du secteur dans cette nouvelle technologie, et aider à atteindre l’auto-suffisance énergétique pour l’île de la Réunion.

La DCNS et la Russie exportent le nucléaire en mer

Le nucléaire s’exporte en mer : deux technologies différentes pour un accès facilité à l’énergie nucléaire.

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Tout d’abord, les unitaires modulaires de la DCNS, en relation avec AREVA, le CEA et EDF. Le leader français des technologies sous-marines prévoit ainsi des unités nommées FlexBlue, d’une centaine de mètres de long et de 15m de diamètre, capable de fournir entre 50 et 250 MW.
Ces unités d’environ 12000 tonnes seront ancrées sur de fonds sismiquement stables. Des ballast permettront les déplacements verticaux pour l’installation, le démantèlement et la maintenance, et des mini-submersibles permettront d’intervenir à tout moment dessus.

S’appuyant sur leurs connaissances dans le domaine des sous-marins à propulsion nucléaire, la DCNS peut ainsi assurer que l’eau de mer servant au refroidissement sera le seul élément rejeté en mer, sans contamination.

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La Russie a mis à flot son premier réacteur nucléaire flottant il y a un an : L’Akademik Lomonosov.

Ressemblant à un paquebot de 144m, cette barge est équipé de deux réacteurs nucléaires permettant de fournir une puissance de 70 MW. Elle est dépourvue de moteurs et doit donc être remorquée jusqu’à destination. La soixantaine de techniciens assurant le maintien de la centrale vivront sur la barge. La première unité devrait être exploitée pendant 38 ans. Cette technologie n’est pas une première, les Etats-Unis en avait exploité une de ce type entre 1968 et 1975, soutenant l’armée dans la région de canal de Panama.

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Ces deux technologies, de faible puissance par rapport à une centrale terrestre (entre 900MW et 1500MW), ont l’avantage de pouvoir être construites dans des centres dédiés, et d’être emportées sur place sans nécessiter de grands travaux d‘aménagement du terrain.
Elles pourraient répondre aux besoins en énergie de zones côtières isolés et de pays en développement à faible consommation. L’AIE estime que le marché du nucléaire de faible puissance pourrait représenter 200 unités dans les 20 prochaines années.

Sarkozy pousse l’éolien offshore français

Le 25 janvier, Nicolas Sarkozy a lancé la voie de l’éolien offshore français.

C’est un appel d’offre pour la première tranche d’éolien offshore en France que Nicolas Sarkozy a lancé le 25 janvier aux chantiers STX de Saint-Nazaire. Un appel d’offre de taille : 3.000 MW (!) soit environ 2% de la consommation énergétique électrique du pays. Cinq zones ont été sélectionnées : Le Tréport, Fécamp, Courseulles-sur-Mer, Saint-Brieuc et Saint-Nazaire.

Du coup, le président de la république a incité STX à investir dans le secteur: «Notre objectif est de faire émerger une filière nationale performante, pour construire ces moyens de production et également se projeter à l’export. Les éoliennes off-shore, c’est pour vous!»

Une joie pour les professionnels du secteur, mais aussi pour ceux du monde de l’énergie, de l’automobile, de la chaudronnerie, des fondations, des câbles et matériaux électriques ou encore de l’aéronautique, qui ont les moyens de re-mobiliser leur activité industrielle.

En investissant dans la création des mâts, des fondations sous-marines et dans les bateaux d’installations, STX espère ainsi stabiliser son activité, tout en conservant la fabrication de bateaux comme son activité principale; elle qui a été auréolée de bonnes nouvelles récemment avec notamment la signature de la lettre d’intention de commande de 4 porte-hélicoptères par la Russie, après un feuilleton de plusieurs mois.

Notons que ce ne serait pas la première fois qu’un grand de l’ingénierie marine suivrait la voie du renouvelable, telle DCNS, experte dans l’armement naval, qui a depuis plusieurs années investi dans les énergies marines.

La première éolienne flottante

Pour implanter des éoliennes au dessus de grands fonds océaniques : l’éolienne flottante.

Le 10 juin 2009, au large des côtes de la Norvège, s’est déroulé quelque chose d’inédit dans le domaine de l’éolien. Siemens, appuyé par StatoilHydro, et fort de sa position de leader incontesté de l’éolien, a installé une éolienne en pleine mer, arrimée au sol à l’aide de trois ancres sous 220 mètres d’eau. L’éolienne a une puissance de 2.3 MW et possède un rotor de 82 m de diamètre. Elle devrait être reliée au réseau électrique norvègien, à 12km, d’ici mi-Juillet.

Donc : arrimer une éolienne au fond marin grâce à des ancres. Idée tout-à-fait interessante. En effet jusque là il fallait élever de gros supports depuis les fonds marins pour installer une éolienne en pleine mer, autant dire que plus l’endroit est profond, plus l’opération est compliquée. Ancrer l’éolienne permettrait de repousser encore plus loin la limite de profondeur, et donc de multiplier le nombre de sites potentiellement interessant pour l’installation d’éolienne offshore. A condition que ce prototype fasse ses preuves.

Une Ile solaire

Des scientifiques travaillent sur un projet d’ île solaire, productrice d’électricité.

Cette île, artificielle, captera le rayonnement du soleil, soleil qu’elle pourra facilement suivre durant sa course journalière en tournant sur elle-même. De quoi faire un max de plein.

Le projet est mis au point par les scientifiques du CSEM (Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnologie). L’île sera recouverte de concentrateurs de Fresnel, des miroirs plans réfléchissants les rayons solaires sur des tubes transportant de l’eau. C’est la vaporisation [*] de cette eau qui entrainera la turbine produisant l’électricité. L’idée circule d’utiliser cette électricité sur place pour la fabrication d’hydrogène.

Un premier prototype de 86m, terrestre, est en cours de fabrication aux Emirats Arabes Unis. La prochaine étape est de mettre à l’eau une île de 500m de diamètre pour observer sa résistance à vents et marées. L’île solaire a encore un peu de chemin avant de faire plouf.