Tout savoir sur l’énergie maréthermique

L'énergie maréthermique, ou énergie thermique des mers (ETM), consiste à produire de l'électricité en se servant de la différence de température entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides des profondeurs de la mer. Même si la France a depuis longtemps démontré la faisabilité de cette technologie, l'ETM est encore en phase de développement.

Le procédé de production d'électricité via l'ETM est similaire à celui mis en œuvre pour les centrales électriques. Lorsqu'un fluide sous forme liquide est chauffé à sa température d'ébullition, il prend alors une forme gazeuse. Cette vapeur est utilisée pour faire tourner une turbine qui, couplée à un alternateur, amène la production d'électricité. Elle passe ensuite dans un condensateur et redevient liquide. Dans le cas de l'ETM, l'eau de surface des mers les plus chaudes du globe (dont la température peut atteindre entre 25 et 28°C) permet de fournir la chaleur nécessaire au passage sous forme vapeur. Le froid, qui rend possible la condensation de la vapeur, est produit grâce à l'eau pompée dans les profondeurs maritimes dont la température avoisine 0°C.

 

En plus de la production d'électricité, l'ETM permet aussi de fournir de l'eau douce. L'eau froide est également récupérable pour réfrigérer des bâtiments, refroidir des sols pour l'agriculture, alimenter des piscicultures ou des centrales thermiques.

 

Il existe trois types de centrales ETM :

 

• en cycle ouvert : l'eau de mer est transformée en vapeur, perdant alors son sel. Cette vapeur actionne une turbine puis redevient liquide dans un condenseur grâce au contact de l'eau froide venant des profondeurs.
• en cycle fermé : contrairement au cycle ouvert, le fluide caloporteur n'est pas de l'eau mais généralement de l'ammoniac (ou un autre liquide dont le point de condensation est aux alentours de 4°C). L'eau chaude de la surface transforme l'ammoniac en vapeur. Cette dernière actionne une turbine puis se condense pour redevenir liquide.
• en cycle hybride : il s'agit d'une combinaison d'un cycle ouvert et d'un cycle fermé

Dès les années 1930, la France est pionnière dans le domaine de l'ETM avec les travaux de George Claude qui a démontré que ce procédé était réalisable en mer. Après avoir construit le premier prototype français à La Réunion, en 2008, l'entreprise Naval Énergies, en collaboration avec Akuo Energy et la DCNS, a débuté en 2014 le premier projet de centrale électrique offshore fonctionnant grâce à l'énergie maréthermique, à la Martinique (Bellefontaine).

 

Nommé Némo, ce projet vise à construire une centrale de 10,7 MW, susceptible d'alimenter en électricité environ 35 000 foyers et permettant d'éviter le rejet de 80 000 tonnes de dioxyde de carbone par an. La commune de Bellefontaine a été choisie pour l'implantation car elle regroupe des critères clés pour le succès d'une centrale maréthermique : fosse marine de taille importante près de la côte et zone tropicale avec de l'eau chaude en surface.

 

La mise en service était initialement prévue pour 2022. Cependant, le démarrage risque d'être retardé voire compromis. En avril 2018, la majorité de l'Assemblée de Martinique a voté une motion en défaveur de la continuation de Némo invoquant un coût trop élevé, un rendement faible*, des difficultés techniques concernant le pompage d'eau en grande profondeur et un risque environnemental lié à la présence de 300 tonnes d'ammoniaque stockées près du site. En effet, l'ammoniaque est requise par le processus de production d'électricité.

 

En 2012, la DCNS, en partenariat notamment avec l'université de Saint-Pierre, a installé un prototype d'ETM à l'île de la Réunion.

*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).

Le Japon et l'Inde ont coopéré, dans les années 2000, pour créer une centrale maréthermique installée sur une barge. Cependant, suite à des problèmes techniques, cette barge est maintenant amarrée en Inde, dans le port de Tuticorin.

 

En 2016, la DCNS signé un accord avec le Centre d'énergie thermique des mers de l'UTM (Université des Technologies de Malaisie) afin de mener conjointement une étude de faisabilité concernant le potentiel de développement d'un pilote de production d'électricité grâce à l'énergie maréthermique sur l'île malaisienne de Layang-Layang.

 

De par leur situation géographique (autour de l'équateur) et par rapport aux prérequis techniques, environ trente pays sont susceptibles de s'engager dans l'utilisation de l'ETM. Le potentiel de production lié à leurs ressources est estimé à 56 GW.