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Le rendez-vous de l'innovation #62

27 janvier 2023
par Mathilde Petit

L’intermittence de l’énergie éolienne … la solution dans les fonds marins

En 2020, les énergies renouvelables représentaient 13% de l’énergie primaire consommée en France et dans une optique de développement durable, cette part d’énergie renouvelable tend à augmenter. Cependant, une partie de la production de cette énergie, comme c’est le cas avec l’éolien ou le solaire, est une production intermittente. Autrement dit, elle n’est pas continue ou à la demande mais dépend des conditions météorologiques. Cette intermittence est un des principaux freins à son développement.

  • Une solution sous-marine : la batterie océanique

Pour faire face à l’intermittence de la production d’électricité, les chercheurs travaillent sur des solutions de stockage de l’énergie permettant ainsi d’avoir de l’énergie disponible à la demande. C’est de cette façon qu’une « batterie océanique » a vu le jour. Elle a été réfléchie pour permettre aux éoliennes offshores de produire de l’électricité même quand il n’y a pas de vent. Il s’agit d’un système de pompage lié à un champ d’éoliennes qui emmagasine de l’eau, et qui, grâce à la pression des fonds marins et des hydroturbines, génère de l’électricité. 

  • Un système de « pompage turbine »

Les batteries océaniques se présentent sous la forme  d’énormes poches (des réservoirs souples) reposant sur le fond marin, qui peuvent ainsi se remplir et se vider d’eau. Le principe de fonctionnement du dispositif repose sur un système de « pompage turbine ». Lorsque les éoliennes tournent, les poches se remplissent d’eau grâce à l’énergie produite. En effet, elles ne peuvent pas se remplir sans utiliser une source d’énergie à cause de la très forte pression de l’eau exercée sur les poches (la pression hydrostatique). Quand le besoin en électricité est confirmé, on utilise cette pression exercée par l’océan sur les poches pour vider l’eau. De cette façon, l’eau sortant des poches active des turbines qui produisent de l’électricité. Grâce à ce système, l’énergie produite par les éoliennes peut être stockée et de l’électricité peut être produite à la demande, à n’importe quel moment, et en l’espace de quelques secondes. L’efficacité de cette batterie est estimée autour de 80 %.

  • Quels avantages par rapport à une batterie classique ?

Contrairement aux batteries utilisées couramment (comme les batteries lithium-ion), cette batterie océanique ne contient pas de substances nocives pour l’environnement et ne risque donc pas de polluer les fonds marins. Ce dispositif est également moins couteux et moins polluant à produire et à recycler car il n’utilise pas de terres rares ou autres matériaux équivalents. En effet, les batteries océaniques sont principalement composées d’acier, de béton et de caoutchouc. De plus, en utilisant la pression hydrostatique (exercée sur le fond de l’océan), l’électricité est produite grâce à une ressource non-polluante, inépuisable et gratuite.

  • Les limites et les perspectives 

Ce dispositif présente cependant plusieurs limites. Il s’agit d’un dispositif sous-marin qui est donc soumis à un environnement très agressif. L’eau salée de l’océan et les algues pouvant se développer sur le système peuvent détériorer les matériaux et altérer le bon fonctionnement de la batterie océanique qui nécessite donc un entretien régulier. De plus, le développement d’une telle installation à grande échelle peut s’avérer compliqué et couteux. Bien que cette batterie utilise des technologies anciennes et connues, ce système est encore en étude et n’est, pour le moment, pas testé à grande échelle. Il reste toutefois prometteur et pourrait être adapté à d’autres formes d’énergie, comme l’énergie solaire flottante.

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