Les réseaux de marée sont comme le frère cadet des moulins à vent - un peu plus petit et tournant plus lentement que leurs frères épris de vent. Mais contrairement aux moulins à vent, ils fonctionnent sous beaucoup de pieds d’eau, tournant dans le mouvement prévisible des marées de l’océan.
Au cours de la dernière décennie, quelques entreprises ont opté pour des turbines marémotrices individuelles. Mais la prochaine vague d'énergie de marée est sur le point de se briser. MeyGen, société britannique spécialisée dans l'énergie marémotrice, a dévoilé ses plans pour le premier champ d'énergie marémotrice à turbines multiples au monde.
La société commence par tester quatre turbines qui seront bientôt déployées dans les eaux tourbillonnantes d'Inner Sound à Pentland Firth, en Écosse. Si le test fonctionne à merveille, ils prévoient d'en installer plus de cent autres au cours de la prochaine décennie, ce qui permettrait de générer jusqu'à 398 mégawatts d'électricité, alimentant environ 175 000 foyers en Écosse.
L'une des quatre turbines provient d'Atlantis, une société de technologie marémotrice basée à Édimbourg, en Écosse, et les trois autres ont été développées par Andritz Hydro Hammerfest, de Glasgow. Les appareils mesurent environ 85 pieds de hauteur, environ la hauteur d’une maison de cinq étages, et sont dotés de trois lames qui tournent avec un diamètre de presque 60 pieds. Bien que plus petites que les éoliennes, les turbines sont encore assez lourdes, chacune pesant 65 tonnes, ce qui correspond à peu près à six éléphants de bush africains.
Cameron Smith, directeur du développement de projets d’Atlantis Resources, devrait être présent dès le mois d’octobre. Les turbines ont déjà été expédiées sur le site et soumises à des essais à terre. «Tout ce dont nous avons besoin maintenant, c’est d’une fenêtre anti-marée et d’une fenêtre météo appropriées et nous installerons», déclare-t-il. Les ingénieurs assemblent les bases des turbines sur la terre ferme puis, avec une grue, les soulèvent d'une barge et les abaissent jusqu'au fond de la mer. Une fois immergés, chacun aura au moins 26 pieds d'espace libre aux marées les plus basses.
Les turbines mesurent environ 85 pieds de hauteur. (MeyGen) 
Ils ont trois lames qui tournent avec un diamètre de près de 20 mètres. (MeyGen) 
Chaque turbine pèse 65 tonnes. (MeyGen) Les turbines marémotrices présentent de nombreux avantages par rapport aux autres énergies renouvelables, explique Andreas Uihlein, chargé de projet scientifique à la Commission européenne. Premièrement, les turbines sont submergées sous l'eau, complètement à l'abri des regards.
Bien que certaines personnes se délectent de la beauté des fermes solaires ou éoliennes, beaucoup les considèrent comme des horreurs. Le parc éolien offshore de Block Island, le premier du genre aux États-Unis, a suscité un vif intérêt lors de son installation cet été, en raison de sa petite taille et de son potentiel de remplacement des générateurs diesel de l'île. Mais le dégoût pour les parcs éoliens était parfaitement clair avec le tumulte entourant le projet de 130 éoliennes Cape Wind situé à Martha's Vineyard. Le positionnement des turbines géantes bien en dessous des vagues est considéré comme un avantage.
Les turbines marémotrices génèrent également une alimentation en énergie prévisible. Contrairement au vent et au solaire qui dépendent des caprices du temps, les chercheurs peuvent en fait calculer l’attraction des marées et la quantité d’énergie que ces systèmes vont générer. Bien que le courant ne soit pas un approvisionnement constant, qu'il diminue et qu'il coule toute la journée, sa prévisibilité réduit la nécessité de stocker de grandes réserves d'énergie.
Les systèmes contribueront également à l’emploi local. «Il est possible de générer 5 300 emplois équivalents temps plein au cours des trois ou quatre prochaines années», déclare Smith. «Je suis extrêmement fier que 43% de cette première phase ait été fabriquée à l'aide d'une chaîne d'approvisionnement locale.» Bon nombre de ces nouveaux emplois exigent les mêmes compétences que celles de l'industrie pétrolière et gazière, ce qui signifie que cette industrie naissante offre un nouveau lieu de travail à des travailleurs talentueux. .
Inner Sound de Pentland Firth et les turbines déployées individuellement ont fait l'objet d'une surveillance étendue, montrant peu d'impacts sur l'environnement. Selon l’analyse de l’impact sur l’environnement réalisée par MeyGen, les niveaux de bruit des turbines en train de tourner sont bien inférieurs à ceux qui pourraient causer des dommages. Les collisions avec les mammifères marins, en particulier le phoque commun, dont les populations se sont effondrées au cours des dernières années, constitueraient la principale préoccupation. Toutefois, aucune collision n’a encore été observée pour les installations à une turbine, selon un rapport récent de l’Annexe IV, organisme créé par l’Association internationale de l’énergie relative aux systèmes énergétiques océaniques (Ocean Energy Systems), chargé d’examiner les impacts environnementaux des énergies marines renouvelables.
Cela semble presque trop beau pour être vrai.
En effet, bien entendu, l’histoire ne s’arrête pas là. «Il y a toujours des compromis dans la production d'énergie. Vous pouvez prendre chacune de ces déclarations et y apposer un astérisque », déclare Brian Polagye, codirecteur du Centre d'énergie renouvelable marin du Nord-Ouest, une collaboration entre l'Université de Washington, l'Oregon State University et l'Université d'Alaska Fairbanks. avec l'objectif de faire progresser la commercialisation de la technologie de l'énergie marine.
Bien que les tests initiaux n’aient montré aucun impact sur l’environnement, même des influences mineures seront amplifiées à mesure que la société augmentera le nombre de turbines sur le terrain. Et, comme l'indique le rapport à l'annexe IV, la plupart des recherches ont été axées sur la mesure de la quantité de bruit produite par les turbines, mais peu ont permis de déterminer en quoi ce niveau de bruit pouvait réellement affecter le comportement des animaux marins. Bien que les niveaux de bruit soient faibles, le son pourrait tout de même nuire à la communication avec les animaux, à la navigation ou à la détection des proies.
Il y a également beaucoup d'inconnu sur la durabilité des turbines. Leur placement sous l'eau les empêche de voir, mais l'environnement marin corrosif pourrait lentement ronger les appareils. Ils subissent également des contraintes mécaniques constantes, agitées par les courants.
Bien que de nombreuses entreprises aient déployé des unités individuelles, aucune n’a été dans l’océan pendant très longtemps. Marine Current Turbines a installé la première turbine marémotrice dans le Strangford Lough en Irlande du Nord en 2008. Cette huitième année, cette centrifugeuse de 1, 2 MW, composée de deux turbines distinctes reliées à une plate-forme centrale, alimente le réseau depuis son installation.
«Le grand défi pour presque toutes les entreprises va être: comment allez-vous le faire à un coût concurrentiel par rapport aux autres sources d'énergie?», Déclare Polagye.
En tant que nouvelle industrie, l'énergie marémotrice a connu sa part de revers, plusieurs sociétés, dont la société irlandaise Wavebob Ltd., se sont repliées après avoir échoué à obtenir un financement. Mais avec des designs améliorés, MeyGen et d’autres sont en train de remonter au sommet. Leur succès à long terme repose en partie sur le soutien du gouvernement au développement et à l'installation, explique Polagye.
Le gouvernement du Royaume-Uni travaille sur ce que l'on appelle des «mécanismes d'attraction du marché», explique Polagye. Dans ce système, le gouvernement paie la différence entre le coût de l'énergie renouvelable et celui de l'électricité standard. Ce système attire les nouvelles entreprises sur le marché, leur permettant de rivaliser avec les gros chiens de l'énergie. Le gouvernement des États-Unis utilise toutefois des mécanismes incitatifs, fournissant des subventions pour le développement mais peu d’aide en concurrence avec d’autres sources d’énergie. Pour que ces systèmes aient un avenir sur le marché américain, déclare M. Polagye, le gouvernement doit mettre au point des mécanismes d'extraction similaires pour l'énergie.
Bien que les courants de marée ne soient pas assez forts le long de toutes les côtes pour accueillir l’une de ces fileuses, il existe encore de nombreux spots à potentiel dans le monde. Pour qu'un site en vaille la peine, ils doivent être soumis à un type de restriction géographique, comme des détroits et des fjords. Ce rétrécissement de la trajectoire augmente la vitesse du mouvement de l'eau dans les marées qui se retirent ou qui avancent, et augmente donc l'énergie récupérée sur le site.
«Si vous regardez une carte du monde et que vous montrez tous les sites [d'éoliennes potentielles] à l'échelle, ils auront l'air vraiment minuscule - vous aurez probablement du mal à les voir», déclare Polagye. "Mais si vous deviez les rassembler, vous auriez probablement quelques centaines de gigawatts d'énergie." Et même si le monde ne fonctionnera probablement jamais complètement avec l'énergie des marées, quelques centaines de gigawatts ne feront pas trembler votre iPhone . Pour mettre ce montant en perspective, puisque 400 MW devraient alimenter 175 000 foyers, un gigawatt pourrait alimenter environ 500 000 foyers.
Un rapport de 2015 du Centre commun de recherche de la Commission européenne suggère que d'ici à 2018, il y aura environ 40 MW d'énergie marémotrice et 26 MW d'énergie houlomotrice en cours d'installation. Tandis que l’énergie des marées tire parti des marées, l’énergie des vagues exploite l’énergie des vagues. Les chercheurs en sont encore à leurs débuts de développement et étudient différentes manières de le faire, des longues structures flottantes qui «chevauchent» les vagues aux bouées énormes. Bien que l’énergie des vagues soit à la traîne par rapport aux marées, elle a un potentiel mondial 30 fois supérieur à celui des marées, en raison du grand nombre de sites à déployer dans le monde.
Il est un peu mystérieux de savoir où ira le domaine des turbines marémotrices au cours des deux prochaines décennies.
«Cela dépend en grande partie de MeyGen», déclare Polagye. «La turbine doit bien fonctionner et ne pas tuer les phoques. S'ils le font, ils sont définitivement sur une bonne trajectoire. "
