L'eau salée, moteur de l'énergie osmotique
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Utiliser la salinité des océans pour produire de l’ : cette idée innovante commence à germer dans plusieurs pays Cependant, les expérimentations sont encore en cours en raison des coûts et des performances.
© J. HECKER / AFP - A l'usine osmotique de Tofte, en Norvège, la rencontre eau salée/eau douce génère de l'électricité
Une énergie fondée sur le principe de l’osmose
L' utilise la concentration en sels de l’eau de mer pour produire de l’électricité. L’élément clé de cette technologie ? une membrane semi-perméable double face, qui possède la particularité de laisser passer l’eau, mais pas les sels minéraux. Elle est mise en contact avec de l’eau douce sur une face, et de l’eau de mer sur l’autre face. Dans cette situation, les molécules de sel attirent l’eau douce, qui migre alors vers le compartiment salé : ce phénomène s’appelle l’osmose. Grâce à ce mouvement d’eau, une turbine produit de l’électricité. Il existe une autre technique qui utilise la migration des ions positifs et négatifs pour créer un courant électrique, comme dans une pile. Le principe de l’osmose a été étudié au début des années 1960 dans le but de déminéraliser l’eau de mer. L’idée de l’utiliser pour la production d’électricité est apparue dans les années 1970-1980.
Des installations aux embouchures de fleuves
L’énergie osmotique est potentiellement exploitable dans toutes les embouchures de fleuves. Elle a l’avantage de ne pas dépendre des conditions météorologiques, à l’inverse de l’ ou solaire.
L’installation d’une centrale requiert la construction de réservoirs d’eau salée et d’eau douce, de conduites et de pompes qui apportent l’eau et assurent une pression suffisante. Mais ces installations seraient moins importantes que pour une centrale hydraulique ou une usine marémotrice.
La clé du succès : des membranes performantes
La réussite de cette technologie repose sur des membranes performantes, souvent en acétate de cellulose, qui doivent avoir une bonne résistance à l’usure et un rendement optimal. Actuellement, les membranes produisent en moyenne de 3 à 5 watts (W) par m2. Une installation de 2 mégawatts (MW), soit l’équivalent de la d’une éolienne terrestre, nécessiterait plusieurs centaines de milliers de m2 de membranes, avec des coûts aujourd’hui trop importants.
Quelques prototypes dans le monde:
La société norvégienne Statkraft avait été la première en 2009 à mettre en service un prototype de centrale osmotique d’une puissance de 4 kW, de quoi faire fonctionner une machine à laver. Elle comportait 2 000 m2 de membrane, soit 2 W par m2 de membrane. Mais elle a suspendu ses expérimentations en 2015, faute de perspectives de marchés.
Des expérimentations se poursuivent cependant dans le monde, notamment au Japon et aux Etats-Unis. En France, un démonstrateur a été installé par Sweetch Energy à l’embouchure du Rhône, sur l’écluse de Barcarin (Port-Saint-Louis-du-Rhône). Leurs promoteurs comptent sur des ruptures technologiques, fondées notamment sur les nanobiotechnologies, pour faire baisser les coûts.
En savoir plus sur ces nouveaux développements dans Le Journal du CNRS et la vidéo de Sweetch Energy.
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