Comment l’énergie thermique des océans peut-elle être utilisée ?

Imaginez un instant que vous réchauffez une tasse de thé. Vous sentez la chaleur se propager dans l’eau, traversant votre main, créant une sensation agréable de chaleur. Maintenant, imaginez que vous pouvez faire la même chose, mais à une échelle beaucoup plus grande, avec un océan entier. C’est ce que l’on appelle l’énergie thermique des mers (ETM). Vous vous demandez sans doute comment c’est possible. Nous allons vous expliquer comment on peut tirer profit de cette source d’énergie renouvelable, encore peu exploitée, mais qui regorge de potentiel.

L’énergie thermique des mers, qu’est ce que c’est ?

L’ETM, c’est simple : il s’agit de l’énergie stockée sous forme de chaleur dans les eaux de surface des mers et des océans. Cette chaleur est principalement générée par le soleil – notre astre du jour, qui ne manque jamais de nous apporter sa lumière et sa chaleur.

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Ainsi, en surface, l’eau est plus chaude qu’en profondeur. C’est cette différence de température qui est utilisée pour créer de l’électricité. Vous vous demandez sans doute comment ? Nous allons vous l’expliquer.

Comment l’énergie thermique des mers est-elle transformée en électricité ?

L’idée est simple et elle a fait ses preuves dans d’autres domaines de la production d’énergie : transformer un fluide en vapeur pour ensuite créer de l’électricité. Dans le cas de l’ETM, le fluide en question est l’eau de mer.

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Le principe est le suivant : l’eau de mer chaude en surface est utilisée pour faire évaporer un fluide à bas point d’ébullition, comme l’ammoniac. Cette vapeur entraîne ensuite une turbine reliée à un alternateur, qui génère de l’électricité.

Une fois ce processus terminé, la vapeur est refroidie et condensée en repassant par l’eau froide des profondeurs. Elle redevient alors un liquide, prêt à être réutilisé pour un nouveau cycle.

Les avantages de l’énergie thermique des mers

L’un des principaux avantages de l’ETM, c’est qu’elle est renouvelable. En effet, tant que le soleil continue de briller et de chauffer l’eau en surface, nous disposons d’une source d’énergie inépuisable.

De plus, cette forme d’énergie est très propre. Son exploitation ne nécessite pas l’utilisation de combustibles fossiles, ce qui signifie qu’elle ne produit pas de gaz à effet de serre.

Elle peut également être produite en continu, 24h/24 et 7j/7, contrairement à d’autres sources d’énergie renouvelable, comme le solaire ou l’éolien, qui dépendent des conditions météorologiques.

Enfin, l’ETM peut également servir à dessaler de l’eau de mer, ce qui peut être très utile dans les régions arides du monde.

Les défis de l’énergie thermique des mers

Cependant, l’exploitation de l’ETM comporte aussi des défis. Tout d’abord, elle nécessite une différence de température d’au moins 20°C entre la surface et les profondeurs de l’océan, ce qui n’est pas le cas partout dans le monde.

De plus, les infrastructures nécessaires à l’exploitation de l’ETM sont coûteuses à mettre en place et à entretenir. En effet, elles doivent résister à l’érosion marine, aux tempêtes, et à la corrosion due au sel.

Enfin, comme toute activité humaine, l’exploitation de l’ETM peut avoir un impact sur l’environnement. Par exemple, l’augmentation de la température de l’eau en profondeur pourrait affecter les écosystèmes marins.

Malgré ces défis, l’ETM reste une source d’énergie prometteuse, qui pourrait jouer un rôle important dans notre transition vers des énergies plus propres et plus durables. Alors, la prochaine fois que vous regarderez la mer, pensez-y : sous cette surface se cache peut-être une partie de la solution à notre problème énergétique.

Les technologies actuelles et futures de l’énergie thermique des mers

Malgré les défis inhérents à l’exploitation de l’énergie thermique des mers (ETM), plusieurs technologies ont été développées pour capter et transformer cette énergie en électricité.

Les centrales ETM en cycle ouvert utilisent directement l’eau de mer pour produire de la vapeur. Dans ce processus, l’eau de surface est d’abord pompée dans un évaporateur sous vide. La baisse de pression fait bouillir l’eau à une température plus basse que dans des conditions atmosphériques normales. La vapeur produite entraîne alors une turbine qui génère de l’électricité. L’eau douce produite lors de la condensation de la vapeur peut également être récupérée pour un usage domestique ou agricole, faisant de ce processus un moyen efficace de dessalement.

Les centrales ETM en cycle fermé utilisent un fluide de travail à bas point d’ébullition, comme l’ammoniac ou le propane. Ce fluide est vaporisé par la chaleur de l’eau de surface, puis condensé par l’eau froide des profondeurs. La vapeur de fluide de travail entraîne une turbine reliée à un alternateur, qui génère de l’électricité.

L’énergie maréthermique est une autre approche de l’exploitation de l’énergie thermique des mers. Elle combine les énergies marines et thermiques pour produire de l’électricité en exploitant la différence de température entre les eaux de surface et les eaux profondes.

Enfin, des recherches sont en cours pour développer des centrales ETM en cycle mixte. Ces installations combineraient les avantages des cycles ouvert et fermé, tout en minimisant leurs inconvénients.

L’impact socio-économique de l’énergie thermique des mers

L’exploitation de l’ETM pourrait avoir des impacts socio-économiques significatifs. En effet, elle pourrait contribuer à la diversification de la production d’électricité et à la réduction de la dépendance aux combustibles fossiles. De plus, elle pourrait favoriser le développement économique des régions côtières en créant des emplois dans la construction et l’exploitation des installations ETM.

L’ETM pourrait également contribuer à l’amélioration de l’accès à l’électricité dans les régions isolées. Les îles tropicales, par exemple, possèdent les conditions idéales pour l’exploitation de l’ETM : une différence de température suffisante et une proximité de la mer.

De plus, l’ETM peut produire de l’eau douce en plus de l’électricité, contribuant ainsi à l’approvisionnement en eau potable dans les régions arides.

Conclusion

L’énergie thermique des mers est une source d’énergie renouvelable qui présente de nombreux avantages, notamment sa disponibilité continue, sa propreté et son potentiel de dessalement de l’eau de mer. Cependant, son exploitation est encore limitée en raison de défis technologiques et économiques.

Avec le développement de nouvelles technologies et la recherche de solutions à ces défis, l’ETM pourrait jouer un rôle significatif dans la transition énergétique mondiale. Cette énergie, encore sous-exploitée, a le potentiel de contribuer à la lutte contre le changement climatique, à l’amélioration de l’accès à l’électricité et à l’eau potable, et à la création d’emplois dans les régions côtières.

En regardant la mer, nous ne devons pas seulement voir une étendue d’eau, mais aussi une source d’énergie puissante et renouvelable qui pourrait aider à résoudre certaines des plus grandes problématiques de notre époque.