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Faut-il surfer sur l’énergie houlomotrice ?

Vous connaissiez sans doute l’énergie marémotrice produite par les marées. Découvrez (ou redécouvrez) l’énergie houlomotrice produite par… la houle bien sûr 😉. Dans cet article, on vous présente les principales technologies houlomotrices, leur place en France et dans le monde. De quoi devenir incollable sur le sujet !

Sommaire


Qu’est-ce que l’énergie houlomotrice ?

L’énergie houlomotrice, c’est de l’électricité produite par la houle. 

Mais encore ? 🤓 D’après le CNRTL (Centre national de ressources textuelles et lexicales créé par le CNRS), il s’agit d’un “mouvement ondulatoire de grande amplitude qui agite la surface de la mer en y formant des ondes dont les crêtes s'arrondissent sans déferler.” ¹

Autrement dit, la houle est à différencier des vagues : 

  • la houle est un mouvement d’ondulation ( 〰️) créé par le vent loin des côtes et qui continue à se propager sans forcément déferler ;
  • la vague ( 🌊) est le résultat de cette houle quand elle arrive vers des côtes peu profondes et se brise.

L’énergie houlomotrice utilise aussi bien les vagues que la houle pour produire de l’électricité.

Bon à savoir

Non seulement la houle est disponible en abondance (le vent est illimité), mais en plus, elle est facile à prédire à l’avance ! ⏲️

Comment fonctionne l'énergie houlomotrice ?

La production d'énergie houlomotrice repose sur l’utilisation de quatre technologies, qu’on peut regrouper en trois grandes catégories en fonction de leur emplacement : 

  • mi profondeur ; 
  • en mer ; 
  • sur littoral

La colonne d’eau

Il s’agit d’une colonne flottante installée en pleine mer ou sur le littoral. Les oscillations (ou ondulations) de la houle font monter et descendre le niveau de l’eau dans la colonne, ce qui créé un mouvement d’aspiration et d’expulsion de l’air au sein de la colonne. Une turbine spécifique (turbine de Wells) permet de faire tourner l’alternateur dans le même sens quel que soit le flux d'air entrant. Et l’électricité fût ! ⚡

Le serpent de mer

Il s’agit d’une chaîne de corps flottants reliés entre eux (semblable à un serpent de mer 🐍). Placés dans le sens du vent et perpendiculairement aux vagues, les flotteurs ondulent. Les flexions des articulations entre les différents flotteurs actionne le système hydraulique. Vous connaissez la suite ! 😉

Le batteur oscillant

Il s’agit de parois verticales qui peuvent être installées au fond de l’eau, ancrés sur un littoral ou en zone peu profonde. Lorsque la poussée de la vague (même non déferlante) vient s’écraser sur ces batteurs, ces derniers pivotent d’avant en arrière. Cela active les pompes, comprime le fluide hydraulique, entraîne la turbine et l'alternateur etc.

Le capteur de pression immergé

Il s’agit de corps immergés (bouées, ballons) fixés au fond de la mer. Cette technologie repose sur l’effet piézoélectrique (du mot grec ancien « piezein » : pousser). Sous l’effet de la contrainte mécanique (ici, la poussée de la vague), les matériaux piézoélectriques se déforment et se chargent électriquement.

Où en est-on en France avec l’énergie houlomotrice ?

En 1799, le premier brevet pour exploiter l’énergie houlomotrice a été déposé en France. Depuis, les technologies ont progressé. ²

Toutefois, l’énergie houlomotrice est encore peu développée en France, malgré un fort potentiel lié à la géographie du pays : façade Atlantique, territoires ultra-marins etc. 

En France métropolitaine, le potentiel de production d’électricité d’origine houlomotrice est estimé à 40 TWH par an, principalement sur la façade Atlantique.³

L’énergie houlomotrice en Bretagne

Cerema est l’établissement public relevant du ministère du Partenariat avec les territoires et de la Décentralisation, du ministère de la Transition écologique, de l’Énergie, du Climat et de la Prévention des risques et du ministère du Logement et de la Rénovation urbaine. En 2022, l’organisme a publié une étude sur le potentiel houlomoteur en Bretagne. ⁴

La région bénéficie de conditions environnementales propices au développement d’une nouvelle filière houlomotrice bord à quai (en zone portuaire, sur un quai ou une digue) en raison de sa forte exposition aux vagues en provenance de l’Atlantique ainsi que des nombreuses infrastructures au niveau de son littoral.

Le projet Seaturns

Autre exemple prometteur en France : la startup Seaturns a développé un flotteur cylindrique qui, sous l’action de la houle, génère un mouvement appelé “cavalement”.”À l’intérieur du flotteur, un pendule d’eau et deux chambres remplies d’air génèrent des cycles de pression, entraînant un flux d’air qui fait tourner une turbine couplée à un alternateur pour produire de l’électricité.” Cette solution permettrait d’éviter d’émettre 1 à 2 Gt de CO² et fournirait de l’énergie propre pour plus de 700 millions de foyers !⁵

Reste à voir si d’autres projets de ce type vont voir le jour dans les prochaines années ! 

Chez Ekwateur, nous pensons que les énergies vertes (comme l’énergie houlomotrice) sont notre futur. 💚 C’est pourquoi nous fournissons de l’électricité et du gaz renouvelables à nos client·es. En prime, nous les aidons à installer des panneaux photovoltaïques ainsi que des bornes de recharge pour voiture électrique afin d’accélérer leur transition énergétique.

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Et ailleurs ?

71 % de la surface de la Terre est recouverte par la mer. L’énergie houlomotrice représente donc un potentiel énorme ! Le Conseil mondial de l’énergie estime que 10 % de la demande annuelle mondiale d’électricité pourrait être couverte grâce à l’énergie houlomotrice.

En Europe, le potentiel de production d’électricité d’origine houlomotrice est estimé à 150 TWH par an. A l’échelle mondiale, il se hisse à 2 000 et 8 000 TWh/an.

Actuellement, environ 50 projets houlomoteurs sont à l’étude dans le monde.²

Et si vous aussi, vous surfiez sur la vague des énergies renouvelables ? 😉

FAQ

L’énergie houlomotrice est-elle renouvelable ?

Oui, l’énergie houlomotrice est renouvelable puisqu’elle repose sur le mouvement de la mer causé par le vent, par principe renouvelable (inépuisable) pour former des vagues, qui vont elles même produire de l’électricité. 

Par ailleurs, une autre caractéristique des énergies renouvelables est l’intermittence. Or, la houle se propage sur de longues distances et continue d'exister même quand le vent à cessé. L’énergie houlomotrice est donc intermittente, mais elle est plus régulière et prédictible que le solaire ou l'éolien ! 

Existe-t-il des offres d’énergie houlomotrice ?

Lorsque vous souscrivez à une offre d’électricité vraiment verte, il n’est pas possible de savoir si le kWh que vous consommez a été produit à partir d’une éolienne ou d’un “serpent de mer”. 
En effet, il n'existe qu'un seul réseau électrique au sein duquel l'électricité produite par toutes les sources possibles (éolien, nucléaire fossile solaire etc...,) se retrouve mélangée.

Toutefois, si vous avez souscrit à une offre d'électricité verte, celle-ci possède automatiquement des garanties d'origine (GO) : l’assurance que pour chaque kWh consommé sur une année, un kWh d'énergie renouvelable est injecté sur le réseau. La preuve que vous soutenez la transition énergétique ! (c’est pas beau ça ? 🥲)

Quel est le rendement de l'énergie houlomotrice ?

Le rendement de l’énergie houlomotrice varie selon la technologie. 

D’après Cerema, les batteurs oscillants ont le meilleur rendement avec un facteur de charge (le ratio entre l’énergie qu’elle produit sur une période donnée et l’énergie qu’elle aurait produite durant cette période si elle avait constamment fonctionné à puissance nominale  soit à pleine capacité et en continu) atteignant 40 %. En deuxième position, on trouve les flotteurs oscillants avec un rendement souvent inférieur à 15 %. Enfin, à égalité, on a les colonnes d’eau et les systèmes à franchissement qui affichent un rendement autour de 5 à 10 %.

Sources

¹https://www.cnrtl.fr/definition/houle#:~:text=HOULER%2C%20verbe%20intrans.-,HOULE%2C%20subst.,cr%C3%AAtes%20s'arrondissent%20sans%20d%C3%A9ferler. 

²https://www.ifpenergiesnouvelles.fr/enjeux-et-prospective/decryptages/energies-renouvelables/lenergie-houlomotrice-surfe-vague 

³https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/energie-houlomotrice-ou-energie-des-vagues 

⁴https://www.cerema.fr/fr/actualites/renouveau-energie-vagues-etude-du-cerema-dispositifs 

⁵  https://seaturns.com/

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