DIAPORAMA/VIDEO - Une société suédoise développe depuis 2007 une gamme d'hydroliennes d'un nouveau genre. Sortes de cerfs-volants sous-marins, elles se laissent porter dans le courant et dessinent des grands huit qui accélèrent encore la vitesse relative de la turbine. Les avantages de cette technologie, dont un prototype a été testé en Irlande, seraient nombreux. Découvrez lesquels…

L'exploitation de l'énergie infinie des océans continue d'inspirer des visionnaires. Parmi ceux-ci, les ingénieurs suédois de Minesto, une spin-off du constructeur aéronautique Saab, qui ont imaginé des turbines sous-marines en forme de cerfs-volants captifs. Les engins "Deep Green" ressemblent à des avions monoplans parasols (dont le fuselage est suspendu à une voilure haubanée) et mesurent de 8 à 14 mètres d'envergure, pour un poids compris entre 2 et 11 tonnes selon les versions. Les turbines développent, quant à elles, des puissances échelonnées entre 120 kW et 850 kW grâce à une immersion dans des courants marins dont la vitesse est de 1,2 à 2,2 m/seconde.

 

Accrochées au fond océanique par un câble ou reliées à des plateformes flottantes, les "hydroliennes planantes" décrivent alors une trajectoire en forme de "8" aplati (ou de symbole infini), qui accélère encore la vitesse du courant relatif, et donc, de la rotation de la turbine. Résultat : une grande efficacité avec une célérité trois, cinq, voire dix fois supérieure à celle du courant marin environnant.

 

Alimenter des îles entières
Les concepteurs envisagent donc des installations dans des zones où les courants ne sont pas nécessairement puissants, ce qui élargit grandement les perspectives de l'énergie hydrolienne. Jusqu'ici elle était cantonnée à des installations fixes dans des passes, chenaux et détroits naturels. Minesto estime qu'une seule machine de type DG-8 (le plus petit modèle), pourrait alimenter 80 climatisations pendant un an. Une centaine de DG-10 délivreraient l'équivalent de la consommation électrique de 10.000 foyers, tandis qu'un parc de 200 DG-12 couvrirait la moitié de la demande annuelle d'une ville comme Belfast (281.000 habitants). Enfin, et toujours selon l'entreprise, une ferme du même nombre de DG-14 (le plus gros modèle) fournirait près du tiers de la consommation de l'île de Malte (408.000 habitants). En outre, l'installation et la maintenance de ces hydroliennes "légères et mobiles" seraient plus aisées à réaliser que celles des lourdes machines classiques posées sur le fond à 30 ou 50 mètres, et ne nécessiteraient pas de coûteuses barges spécialisées. Grâce aux longs câbles de rétention, les cerfs-volants aquatiques pourraient être installés dans des zones de plus grande profondeur, de 90 à 120 mètres de fond, tout en évoluant en permanence à une vingtaine de mètres de la surface.

 

Un prototype à Strangford Lough en Ulster
Un premier prototype de Deep Green, d'une envergure de 3 mètres, est testé en Irlande du Nord depuis le mois de novembre dernier. Les résultats initiaux seraient satisfaisants, avec les premiers kilowattheures délivrés, et montreraient que la turbine captive ne perturbe pas les fonds marins. Selon le ministère de l'Environnement, le potentiel mondial de l'hydrolien "classique" est évalué à 450 TWh/an (soit presque la consommation électrique française). Les hydroliennes de Minesto s'ajouteraient donc à ce chiffre, ainsi qu'aux autres énergies marines : force houlomotrice (énergie des vagues, 8.000-80.000 TWh/an) et force marémotrice (énergie des marées, 300-800 TWh).

 

Découvrez les hydroliennes Deep Green en images et en vidéo dans les pages suivantes.

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Planeur sous-marin

Deep Green
Deep Green © Minesto
L'hydrolienne est un planeur monoplan à aile parasol dont le fuselage contient la turbine génératrice. Sa forme n'est pas sans rappeler celle du vaisseau USS Enterprise de "Star Trek".

Détails

Deep Green
Deep Green © Minesto
Techniquement, l'hydrolienne Deep Green de Minesto comprend une aile au profil hydrodynamique qui assure la portance de l'engin (1), une turbine carénée, placée en tête (2), une nacelle contenant la génératrice électrique et les appareillages de commande (3), un gouvernail permettant de contrôler la trajectoire de la machine (4), des haubans (5) qui se rejoignent en un seul câble de rétention (5) profilé et renforcé, afin d'encaisser la tension permanente.

Trajectoire

Deep Green
Deep Green © Minesto
Les machines forment de grands 8 en accélérant sous l'eau. Le courant relatif est donc plus fort et la turbine tourne plus vite, d'où un rendement supérieur aux hydroliennes fixes classiques.

Ferme hydrolienne

Deep Green
Deep Green © Minesto
Les machines Deep Green pourraient être rassemblées en fermes hydroliennes sous-marines à raison de 50 machines par km² pour les plus petites ou 16 machines/km² pour les plus grandes. La puissance unitaire est de 120 kW pour le modèle DG-8 (8 mètres d'envergure et 2 tonnes) pour atteindre 850 kW avec la DG-14 (14 mètres d'envergure et 11 tonnes). Les concepteurs estiment qu'une machine de 1 MW pourrait être développée.

 

Suivant leurs calculs, les parcs envisagés pour alimenter Belfast ou l'île de Malte s'étaleraient sur des zones 8 à 12,5 km².

Prototype

Deep Green
Deep Green © Minesto
Le premier prototype, de 3 mètres d'envergure, est immergé à Strangford Lough en Irlande du Nord, une zone qui présente un fort courant de marée, deux fois par jour.

Mise en oeuvre

Deep Green
Deep Green © Minesto
Le déploiement des hydroliennes planantes est plus facile que celui des turbines fixes, plus lourdes. Il ne nécessite pas de barges particulières, ni de moyens de levage importants. De plus, la localisation dans des zones où les courants sont moins puissants permet aux bateaux de travailler plus longtemps sur zone.