Généralités

La dynamique océanique est une source inépuisable d'énergie, qui est depuis quelques années en plein essor. Ces mouvements marins ont pour principal objectif de pallier au déséquilibre énergétique reçu par la terre via le rayonnement issu du soleil. Ces derniers se manifestent selon trois phénomènes distincts :

  • Le marnage
  • La houle conséquence du forçage du vent sur la surface libre
  • les courants marins

L'étude porte sur l'exploitation de cette dernière catégorie qui s'effectue à l'aide d'implantation de fermes hydroliennes. Le fonctionnement de cette machine est proche de celui de l'éolienne, elle convertie l'énergie cinétique issue des courants marins (courants océaniques et courants de marée) en énergie mécanique. Cette dernière sera convertie en électricité, par le biais d'un alternateur, qui sera acheminée vers le continent.

Schéma de fonctionnement de l'hydrolienne
(http://tpe-hydroliennes.blogspot.fr/p/fonctionnement-general.html)

 

Le principal avantage des hydroliennes est que la quantification de la ressource est relativement aisée car ces courants sont prévisibles, en plus d'être particulièrement forts. De plus, la masse volumique de l'eau étant plus de huit cent fois plus élevée que celle de l'air, ces turbines, significativement plus petites que des éoliennes, permettent une production comparable.
La puissance motrice de l'eau traversant la surface du rotor est donnée par la formule suivante:

$\omega = 0.5 \rho U^3$

Il est aisé de constater que la puissance de la ressource augmente fortement avec la vitesse du courant. Il a donc été admis par les concepteurs ainsi que les futurs exploitants de cette ressource, que l'implantation d'hydroliennes est intéressante si le courant de la zone géographique prise en considération dépasse 2 m/s.

Le rendement énergétique des machines, bien que spécifique à chacune d'entre elles, est limité à 60% de la puissance théorique définie ci-dessus. Cela a pour origine l'élargissement de la veine du fluide au voisinage des pâles de l'hydrolienne faisant dès lors chuter la vitesse du fluide aux abords de cette dernière. A cela s'ajoutent les pertes de la machine liées aux frottements ainsi qu'à la conversion de l'énergie mécanique en électricité, conduisant le rendement global aux alentours de 40 à 50%.

Cette source d'énergie fait l'objet de nombreux espoirs puisqu'elle représente une énergie renouvelable propre, inépuisable et prévisible. Effectivement, outre ce fort potentiel estimé à 3 GW au large des côtes françaises, les hydroliennes ne rejettent aucun déchet, ne provoquent de gênes ni au niveau de la circulation maritime ni au niveau sonore du fait de leur faible vitesse de rotation.
Cependant, le bilan sur cette technologie ne serait pas complet sans mettre en lumière les impacts sur l'environnement comme la création de zones mortes liées à la modification du transport sédimentaire aux alentours de la zone d'implantation. Un autre point primordial à prendre en compte est la méconnaissance des coûts d'exploitation réels dûs à une absence de retour d'expérience.