Énergie thermique des mers

Qu’est-ce que l’Énergie thermiques des mers ?

L’énergie thermique des mers est une énergie renouvelable avec la caractéristique intéressante d’être disponible 24h/24, 7j/7. C’est une énergie qui consiste à exploiter une mer chaude en surface et une mer froide en grande profondeur. Elle n’est déployable que dans la ceinture intertropicale.

 

Imaginons que…

Si l’on image cette énergie, c’est dire que l’énergie thermique des mers est une espèce de « grand frigo » qui fonctionne à l’envers : la surface chaude sera l’eau en surface chauffée par le soleil a 25,28, 30 degré.  Et à « l’intérieur du frigidaire », la source froide qui se trouve à 1000 mètres de profondeur grâce à des tuyaux de très grandes dimensions : 5 mètres de diamètre et 1000 mètres de profondeur. C’est cet écart de température qui va créer de l’énergie.

Mais concrètement comment ça fonctionne ?

Les centrales ETM (énergie thermiques des mers) convertissent l’énergie thermique de la mer en énergie cinétique. Puis cette énergie cinétique est transformée en énergie mécanique et enfin en énergie électrique. L’énergie thermique de la mer provient de la différence de température entre l’eau de mer en surface et l’eau de mer profonde. Les centrales ETM exploite cette différence grâce à plusieurs circuits. Tout d’abord un circuit pompe l’eau de mer en surface, donc chaude et la fait passer dans un échangeur de chaleur.

Pour info, un échangeur de chaleur permet de transférer l’énergie thermique d’un fluide à un autre sans les mélanger. Par exemple les radiateurs sont des échangeurs de chaleur car l’eau chaude provenant d’une chaudière transfère son énergie thermique à l’air d’une pièce pour la chauffer sans pour autant se mélanger.

Ensuite un autre circuit vient cette fois-ci pomper l’eau de mer profonde, donc froide grâce à un tuyau de plus de 1000 mètres . Il l’a fait également passer dans un échangeur de chaleur. Pour finir un dernier circuit relie ces 2 échangeurs et permet de faire passer un fluide de travail. Le plus souvent de l’ammoniac qui va s’évaporer grâce à l’énergie thermique de l’eau de surface (chaude) à travers l’échangeur de chaleur : évaporateur. La vapeur se dirige vers les turbines pour transformer l’énergie cinétique de la vapeur en énergie mécanique et les turbines sont reliées au rotor d’un alternateur qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. La vapeur d’ammoniac repasse dans son état liquide grâce à l’eau profonde (froide) à travers le second échangeur de chaleur qui se nomme cette fois-ci condenseur. Et enfin une pompe permet de faire circuler et de mettre sous pression le fluide de travail.

La structure d’une centrale ETM

L’énergie en cycle ouvert :

L'énergie en cycle ouvert

L’énergie en cycle fermé :

L'énergie en cycle fermé

Bon à savoir

Pour qu’une centrale ETM puisse fonctionner, il faut que la différence de température entre l’eau de mer en surface et l’eau de mer profonde soit supérieure à 20 degrés. Sachant que l’eau de mer profonde a une température de 4 degrés, il faut donc que l’eau de mer en surface soit au moins à 24 degrés. Ce qui limite l’utilisation des centrales ETM aux zones chaudes et dans le cas de la France aux DOM-TOM comme par exemple la Guadeloupe ou la réunion.

Parlons un peu des avantages des ETR :

Ces projets illustrent le formidable potentiel qu’offre la mer comme source d’énergie en France et partout dans le monde, 40% de la population mondiale vivant à moins de 100km de la mer. Les avantages de l’énergie marine sont nombreux. C’est une source potentielle d’approvisionnement très importante, une technologie largement éprouvée, du moins pour l’énergie marémotrice, et l’espace nécessaire est très réduit pour l’énergie hydrolienne, de même que l’impact visuel, contrairement aux éoliennes. Et surtout ces sont des énergies utilisables pour la plupart 24H/24.

Malgré quelques inconvénients…

Le principal inconvénient de l’énergie marine est son fonctionnement intermittent. Par ailleurs, les coûts d’entretien sont souvent importants pour des installations situées en pleine mer et difficiles d’accès. De plus, l’impact sur l’environnement n’est pas forcément positif, les espèces marines pouvant être perturbées par ce type d’implantation. Enfin, l’investissement initial est particulièrement conséquent. Il convient donc de s’appuyer sur une localisation particulièrement propice pour convaincre des investisseurs.

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