L'Union européenne entend développer l'énergie houlomotrice et marémotrice à l'échelle industrielle d'ici à 2030. Déjà, à travers l'Europe, des projets prometteurs voient le jour.
Alors que l'Europe est confrontée au défi crucial de la transition vers les énergies renouvelables, l'océan reste une ressource énergétique immense, propre et largement inexploitée. Avec ses vagues et ses marées qui couvrent plus de 70% de notre planète, pourrait-il être la clé de notre avenir énergétique ? Les initiateurs des projets que nous découvrons à travers l'Europe en sont convaincus.
Convertir la puissance des vagues en énergie
Près de la côte de la Grande Canarie, nous observons sous la surface de l'océan, un tuyau d'eau à haute pression qui fait partie d'un nouveau dispositif conçu pour exploiter la puissance des vagues de l'océan. Michael Henriksen est à la tête de Wavepiston, une entreprise danoise qui a créé ce prototype avec le soutien de l'Union européenne. Le système est en train d'être assemblé pour une série de tests dans des conditions océaniques réelles, qui devraient durer toute l'année.
Les vagues poussent des plaques dans un mouvement d'avant en arrière qui entraîne des pompes, générant de l'eau sous pression. Celle-ci est ensuite acheminée jusqu'à une turbine pour produire de l'énergie propre à moindre coût.
"Il y a beaucoup d'énergie dans les vagues, mais à l'échelle mondiale, personne n'a encore été capable de faire quelque chose qui soit compétitif par rapport aux autres sources renouvelables," nous explique Michael Henriksen. "Il est difficile de travailler en mer : c'est la raison pour laquelle l'énergie renouvelable à terre a été le fruit le plus facile à cueillir," ajoute-t-il. "Aujourd'hui, nous investissons la mer : l'éolien offshore arrive, l'éolien flottant offshore arrive et l'énergie houlomotrice arrive aussi maintenant," se félicite-t-il.
Cette méthode, délibérément simple mais efficace, permet de limiter les réparations coûteuses en milieu marin. L'eau de mer, une fois transférée à terre, est utilisée pour produire de l'énergie propre ou elle peut être transformée en eau douce. Une aide précieuse pour les zones côtières. "Nous aimerions que les premiers sites soient relativement proches du rivage car nous pourrions alors accéder directement au rivage pour la conversion de l'énergie," indique le PDG de Wavepiston. "Grâce à ce système, la plupart des éléments sont sous l'eau, ce qui ne gâche pas la vue, c'est un système très discret," nous montre-t-il.
Une station canarienne de recherche en mer
Les équipements de conversion énergétique et de dessalement de l'eau sont prêts à être testés dans une station de recherche en mer, qui fait partie de PLOCAN, la plateforme océanique des îles Canaries. Les sites d'essai comme celui-ci contribuent à placer l'Europe à l'avant-garde des énergies renouvelables offshore.
Sur place, des entreprises innovantes comme Wavepiston peuvent tester leurs prototypes en conditions réelles. Elles ont tout ce dont elles ont besoin à portée de main : connexion au réseau électrique, toutes sortes d'instruments et de capteurs pour garder un œil sur leurs expérimentations.
"Nous avons de plus en plus de projets, non seulement pour essayer différentes technologies qui tirent le meilleur parti des vagues, des courants ou d'autres types de production d'énergie, mais aussi pour étudier, par exemple, si la corrosion qui se produit dans des conditions océaniques affecte les éoliennes, par exemple, ou comment les tempêtes de sable qui sont assez fréquentes peuvent affecter l'efficacité de l'équipement," décrit Tania Montoto Martínez, directrice de projet au sein de PLOCAN.
Les dispositifs de production d'électricité en mer doivent résister aux grosses tempêtes, sans tomber en panne.
Wavepiston utilise des plaques en polypropylène, un matériau qui peut facilement se plier sans se briser. "Lorsque la force des vagues devient trop importante, comme dans les situations de tempête, les plaques se replient totalement et l'eau ne fait que passer," précise Michael Henriksen. "Donc il s'agit d'une sorte de système passif qui prend soin de lui-même et peut se plier en cas de besoin," nous montre-t-il.
Des turbines entraînées par les courants de marée
Capter l'énergie des vagues est un excellent moyen de produire de l'électricité propre en mer. Mais ce n'est pas la seule méthode qui existe.
Dans les Alpes françaises, près de Grenoble, nous visitons HydroQuest : cette entreprise travaille sur des turbines entraînées par les courants de marée, transformant le flux d'eau en électricité.
Cette méthode fonctionne mieux dans les passages étroits où les courants sont forts, comme dans le Raz Blanchard en Normandie. Sur place, HydroQuest prévoit de construire la ferme marémotrice la plus puissante au monde, un grand pas vers une énergie propre, à la fois fiable et prévisible.
“On modélise parfaitement les mouvements de la Lune et les effets gravitationnels avec la déformation des marées, donc on sait exactement ce qui se passe moyennant la connaissance de la zone avec la forme du fond," fait remarquer Thomas Jaquier, président d'HydroQuest. "On peut prévoir des dizaines d'années à l'avance les vitesses qu'on aura sur site et donc la production d'électricité en conséquence," poursuit-il.
HydroQuest a fait la démonstration de sa technologie dans le cadre d'un projet récent appelé TIGER. L'initiative, financée par l'Union européenne, visait à promouvoir la production d'énergie marémotrice dans la Manche.
L'entreprise affirme que son dernier modèle de turbine est encore plus compact, plus léger et plus durable. "On pense avoir une technologie à la fois performante, robuste et très adaptée pour fonctionner dans des flux très turbulents, comme c'est le cas dans l'océan," indique Thomas Jaquier. "La ferme pilote est un projet de 17,5 mégawatts avec sept machines qui ont été installées en ligne sur une concession au milieu du Raz Blanchard," précise-t-il. La production d'électricité qui atteindra 41 gigawattheures par an permettra d'alimenter près de 8 000 foyers, soit 20 000 habitants, selon lui.
"La bonne nouvelle, c'est que l'Europe possède l'un des littoraux les plus longs au monde"
Les puissantes vagues et marées le long des côtes européennes de l'Atlantique et de la mer du Nord incitent les innovateurs à surfer sur la vague de la transition de l'Europe vers des sources d'énergie plus propres et locales.
Des changements sont déjà visibles dans certains ports industriels où se développent davantage de projets d'énergie marine.
Plus de 120 organisations opérant dans ce domaine en pleine expansion sont regroupées au sein d'Ocean Energy Europe. Nous avons rencontré Rémi Gruet, le responsable de ce réseau, au port de Viana do Castelo au Portugal.
"La bonne nouvelle, c'est que nous avons beaucoup d'espaces maritimes, l'Europe possède l'un des littoraux les plus longs du monde," souligne-t-il. "Nous avons déterminé que les vagues et les marées peuvent produire ensemble environ 10% de la consommation actuelle d'électricité : ce qui peut sembler peu, mais c'est exactement ce que produit aujourd'hui l'hydroélectricité, c'est-à-dire les grands barrages sur tous les cours d'eau d'Europe," compare-t-il.
Des bouées qui collectent l'énergie de la houle
En plus de quelques fermes marémotrices, nous voyons aujourd'hui apparaître les premiers convertisseurs d'énergie houlomotrice à l'échelle commerciale, comme le dispositif de CorPower Ocean, qui a récemment démontré sa résistance à de violentes tempêtes sur un site d'essai en mer au Portugal, tout en conservant des coûts raisonnables.
"La plupart des précédents dispositifs ont été des échecs parce qu'ils devaient être conçus pour le pire des scénarios, donc ils n'allaient pas parce qu'ils étaient trop chers, trop lourds," rappelle Miguel Silva, directeur général de CorPower Ocean.
Le mouvement de haut en bas de la bouée s'ajuste en permanence pour tirer le maximum d'énergie de chaque vague, tout en garantissant la sécurité de l'engin quand la houle est forte."Ce concept nous a permis de surmonter un grand nombre de problèmes fondamentaux liés à l'énergie houlomotrice dès le départ, à commencer par la capacité de survie, mais aussi l'utilisation de moins de matériaux pour obtenir le même résultat, voire mieux," assure Miguel Silva.
Fabriquées en composite de fibre de verre, les bouées peuvent être produites directement dans le port. Il suffit ensuite d'un simple remorqueur pour les amener en mer. Elles peuvent même être installées à proximité de parcs éoliens offshore existants, en utilisant les mêmes câbles sous-marins.
De nouvelles ressources pour les régions côtières
Avec de plus en plus de projets houlomoteurs et hydroliens en passe d'être commercialisés, l'économie côtière européenne sera amenée à se transformer radicalement dans les années à venir.
"C'est un avenir où les régions côtières deviennent non seulement productrices d'électricité, mais aussi créatrices d'emplois, parce que toutes ces technologies peuvent être produites localement très facilement," assure Rémi Gruet, directeur général d'Ocean Energy Europe. "C'est un mélange d'énergies éolienne et solaire, d'energies des vagues et des courants, quelles qu'elles soient, et on obtient alors un système énergétique décarboné qui fournit de l'électricité à bas prix au consommateur là où il en a besoin," décrit-il.
L'Union européenne entend développer l'énergie hydrolienne et houlomotrice à l'échelle industrielle d'ici à 2030. Cette ressource abondante et renouvelable devrait lui permettre, en matière d'approvisionnement en électricité, de mettre le cap sur l'avenir.