Comment fonctionne l'énergie marine ?

Le principe de l’énergie hydrolienne est proche de celui des centrales hydrauliques au fil de l’eau, à la différence près que c’est le courant marin qui fait tourner les turbines des hydroliennes. La rotation des turbines installées en mer entraîne un alternateur produisant un courant électrique variable, qui est redressé par un convertisseur avant d’être amené à terre puis relié au réseau d’électricité terrestre. La puissance d’une hydrolienne dépend ainsi du diamètre de sa turbine ou des pales et de la vitesse du courant de marée. Les hydroliennes utilisent pour produire de l’électricité les courants océaniques. Ces dernières fonctionnent donc dans les deux sens de la marée.

Les vagues sont des ondes qui naissent à la surface de la mer sous l’effet du vent. Lorsqu’elles parcourent de longues distances, elles forment la houle. Les nombreux systèmes actuellement en cours de développement ont un point commun : ils visent à transformer l’énergie des vagues en énergie électrique grâce à des convertisseurs. On distingue quatre grandes familles de technologies : Les colonnes d’eau oscillantes : l’oscillation de l’eau à la surface de la mer agit comme un « piston » qui pousse de l’air dans une chambre. Ce flux d’air sous pression actionne mécaniquement des turbines pour produire de l’électricité. Les installations peuvent être flottantes ou fixes. Les systèmes à déferlement : les vagues viennent se briser sur des rampes inclinées artificielles et se déversent dans des réservoirs surélevés. L’eau actionne une turbine, puis retourne à la mer. Les systèmes à flotteurs : plusieurs corps flottants reliés entre eux sont alignés dans le sens du vent, perpendiculairement aux vagues, et maintenus à la surface de l’eau par des câbles arrimés au sous-sol marin. Les vagues créent une oscillation de la chaîne de flotteurs, ce qui actionne une turbine soit directement, soit par le biais d’un fluide hydraulique comprimé. Les systèmes posés au fond : fixés sur le fond marin, ils utilisent l’oscillation de l’eau provoquée par les vagues pour mettre en mouvement des corps immergés. Ces derniers actionnent à leur tour des systèmes de transformation d’énergie électriques ou hydrauliques.

L'énergie marine intègre l'ensemble des technologies qui permettent de produire de l'énergie en utilisant différentes ressources du milieu marin. Les technologies marines se distinguent des formes traditionnelles de l'hydroélectricité : centrales hydroélectriques utilisant l'énergie de chutes d'eau, ou centrales « au fil de l'eau » utilisant l'énergie d'une rivière ou d'un fleuve. L'éolien offshore permet d'exploiter l'énergie du vent disponible en mer. Les vents sont plus fréquents, plus réguliers et plus puissants que sur terre. L'énergie marémotrice repose sur le mouvement montant et descendant des énormes masses d'eau mobilisées par le phénomène des marées océaniques. L'énergie hydrolienne capte et exploite l'énergie cinétique des courants marins grâce à des sortes de petites éoliennes sous-marines. L'énergie houlomotrice utilise la force des vagues et de la houle pour produire de l’électricité. L'énergie thermique des mers utilise la différence de température entre les eaux de surface et les eaux profondes pour produire de l'énergie. L'énergie osmotique exploite le mouvement de l'eau qui résulte de la différence de salinité entre l'eau douce et l'eau de mer. La biomasse des micro-algues peut être une source d'énergie, sous forme d'huiles transformées en biocarburants.