L’énergie maréthermique

Par Guillaume Tanys-Veilleux et Émilie Cardinal (2011)

L’énergie maréthermique

PROBLÈME :

Depuis l’apparition de l’Homo sapiens, mieux connu sous le nom d’humain, il y a 195 000 ans, le degré de pollution a atteint des sommets jamais égalés à ce jour. Effectivement, les usines roulent à plein régime  pour subvenir aux besoins toujours plus grands de la population de la Terre. Pour subvenir à nos besoins en électricité, nous avons besoin d’une grande quantité d’énergie parfois non-renouvelable. Cette énergie est parfois issue des usines au charbon et nucléaires. Ces énergies non-renouvelables sont surtout les plus polluantes. Elles peuvent détruire la faune et la flore, causer des maladies, qui sont parfois incurables. L’eau est une énergie renouvelable propre quand elle est utilisée correctement. Nous, les humains, nous amusons à la gaspiller sans réfléchir aux conséquences, mais ce que la majorité d’entre nous ignore, c’est que l’eau pourrait nous servir d’énergie renouvelable à long terme si nous mettons le temps et l’argent dans les installations maréthermiques. La Terre est en décrépitude, elle se meurt. Pourtant, il y a des dizaines d’alternatives aux gaz nocifs et au pétrole et nous en avons une, l’énergie thermique des mers (ETM) aussi appelée énergie maréthermique.

 

QU’EST-CE QUE L’ÉNERGIE MARÉTHERMIQUE ?

L’énergie maréthermique est créée en utilisant la différence thermique entre les eaux superficielles (de surface) qui sont chaudes et les eaux profondes qui sont froides. Cette machine  a besoin de deux sources thermiques pour produire de l’énergie. Ces deux sources doivent avoir la plus grande différence de température possible, au minimum 20 °C. Plus la différence de température est élevée, plus il sera produit d’énergie. Malheureusement, cette énergie n’est utilisable que dans les zones intertropicales, car, ailleurs, la différence de température entre ces deux sources n’est pas assez élevée.

 

Il y a trois sortes de centrales ETM : à cycle ouvert, à cycle fermé et à cycle hybride  Dans un cycle fermé aussi appelé cycle de Rankine, le principe est le même que celui d’une  thermopompe, mais à une différence près, au contraire de la thermopompe qui utilise l’électricité pour produire de la chaleur, le cycle fermé utilise le procédé inverse, soit, utiliser la chaleur pour produire de l’électricité. Ce cycle produit son énergie grâce à l’eau de mer et à l’ammoniac. L’eau froide et l’ammoniac passent dans l’évaporateur, où, au contact de l’eau chaude, l’ammoniac contenu dans l’eau froide devient gazeux. La pression de l’ammoniac évaporé passe dans un turbogénérateur, et celui-ci fait tourner une turbine qui produit de l’électricité. Lorsque l’ammoniac perd de sa pression, il passe dans un condenseur pour retourner à l’état liquide au contact de l’eau froide. Il n’y a aucune perte d’ammoniac, puisque ce gaz revient dans l’évaporateur pour recommencer le cycle.

Le cycle ouvert produit de l’eau douce en faisant passer l’eau chaude à 26 °C dans l’évaporateur, ce qui enlève le sel dans cette eau. Cette étape ne garde que 0,5% de la vapeur produite pour la condenser et la retransformer à l’état liquide, pour qu’elle devienne de l’eau potable. L’eau non utilisée retourne à la mer à 21 °C.

Le cycle hybride, quant à lui, utilise ces deux procédés, il y a  l’ammoniac qui passe par l’évaporateur, le turbogénérateur et ensuite le condenseur, ce qui produit l’électricité. Suite à cette étape, les eaux usées passent dans le cycle ouvert pour se transformer en eau potable. Cette solution est surtout envisageable dans les pays de l’équateur, puisque la différence de température entre les eaux de surface et les eaux de profondeur y est assez grande. Par exemple, le Japon, où les usines nucléaires sont maintenant, selon nous, à proscrire, serait un bon endroit pour utiliser cette énergie.

Les inconvénients :

Niveau environnemental, ça utilise d’importants volumes d’eau et de nombreuses espèces vivantes peuvent être entrainées et tuées par les pompes, mais, grâce à un filtre au bout des pompes et d’une zone délimitée par une cage (le tube est à l’intérieur de cette cage), ça ne tuerait plus d’animaux marins. Tandis que pour l’eau  de profondeur, il n’y a presque plus de vie à 800m de profondeur. Au niveau thermique, la différence entre l’eau dans la machine et l’eau rejetée est de 4°C, car l’eau est évacuée en profondeur, alors l’impact sur la faune et la flore est faible, tandis que pour les centrales de 4000MW (mégawatts), la température externe et interne est de 0.2°C. Cependant une étude a été faite au Golfe du Mexique avec 100 centrales de 200 MW et, au bout de 30 ans, la température de surface a diminué de 0.05°C et en profondeur  cela a­­­ augmenté de 1°C comparativement à la première année du test.  Au niveau biologique, le seul risque, c’est une grande perte d’ammoniaque, mais les systèmes de sécurité sont fiables.

 

Les avantages :

Cycle ouvert : la production d’eau potable et d’électricité, plus de parois dans l’évaporateur, donc moins de problèmes de bio salissure.

 

Cycle fermé : ce type de cycle est moins coûteux que le cycle ouvert.

Cycle hybride : il produit les deux énergies en grandes quantités.

Avantages communs :

  • Réutilisation des sources d’eau dans le chauffage ou refroidissement de certains bâtiments.
  • Réutilisation de l’eau froide pour faire de l’aquaculture. Un élevage sain pour les poissons, car l’eau des profondeurs est riche en nutriments.
  •  Refroidir les sols des cultures terrestres et humidifier l’air ambiant avec l’eau froide déjà utilisée.
  • Si une centrale en venait à laisser aller tout son CO2, celui-ci produirait 4 fois moins de pollution que le CO₂  relâché par une centrale thermique. Bref, une centrale ETM produit 99 fois moins de CO₂ qu’une centrale thermique.

 

Sources :

Ifremer

Wikipedia

Ecodids

Ce contenu a été publié dans Japon. Vous pouvez le mettre en favoris avec ce permalien.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *