Alors, vous avez entendu parler de l’énergie solaire et de l’énergie éolienne, mais qu’en est-il de leur petite cousine, l’énergie marine ?
L’énergie marine – qui est une énergie propre générée par les vagues, les marées, les courants océaniques, les rivières à écoulement libre et les canaux artificiels – pourrait avoir quelques décennies de retard sur ses cousins. Mais cette nouvelle énergie renouvelable pourrait bientôt alimenter l’économie bleue en dynamisant l’exploration marine, les missions de secours en cas de catastrophe, les industries offshore (comme les fermes de fruits de mer), et plus encore, tout en protégeant la faune et les écosystèmes.
Dans une nouvelle vidéo éducative, Aryana Nakhai, chercheuse en énergie hydraulique au NREL, explique ce que l’énergie marine peut faire pour le pays, à court et à long terme. Photo de NREL.
À terme, l’énergie marine pourrait également contribuer à un réseau électrique sans carbone. Mais d’abord, les chercheurs, comme ceux du groupe hydroélectrique du National Renewable Energy Laboratory (NREL), doivent continuer à perfectionner ces technologies prometteuses, en les rapprochant du succès commercial.
Maintenant, dans une nouvelle vidéo éducative, Aryana Nakhai, chercheuse en énergie hydraulique au NREL, explique ce que l’énergie marine peut faire – à court et à long terme. Elle détaille également les différents types de ressources énergétiques marines et de conceptions technologiques ainsi que ce que les chercheurs, comme Nakhai et ses collègues, font pour surmonter les défis techniques et aider ces technologies à fournir une énergie propre aux industries offshore, aux communautés côtières et insulaires, et, un jour, le réseau électrique américain.
« C’est une période vraiment excitante pour être chercheur dans le domaine de l’énergie marine », déclare Michael Lawson, chercheur principal et directeur du groupe des technologies de l’énergie hydraulique du NREL, dans la vidéo. « L’industrie est à un stade de développement si naissant où il existe de nombreuses technologies qui ont le potentiel de connaître un succès commercial. »
Quels types de technologies d’énergie marine existent ?
Aujourd’hui, les technologies de l’énergie marine sont encore à des stades précoces de développement. Les chercheurs travaillent à l’amélioration d’une gamme de conceptions prometteuses d’appareils d’énergie marine, en espérant qu’un ou plusieurs d’entre eux seront rentables, productifs et suffisamment robustes pour connaître un succès commercial.
Certaines de ces technologies sont conçues pour reposer au fond d’une rivière ou au fond de l’océan, tandis que d’autres pourraient flotter à la surface de l’eau ou se reposer, à moitié submergées, près du sommet. Les chercheurs trouvent encore des moyens plus créatifs et plus rentables d’exploiter l’énergie marine. (Regardez la vidéo ci-dessus pour voir comment ces technologies fonctionnent.)
Où l’énergie marine est-elle générée ?
Théoriquement, l’énergie marine pourrait être créée partout où l’eau coule naturellement. Mais toutes les ressources énergétiques marines ne sont pas aussi puissantes.
Levi Kilcher, chercheur principal du groupe d’énergie hydraulique du NREL, étudie où circule l’énergie marine et combien d’appareils électriques pourraient générer sur certains sites, comme l’énergique Cook Inlet en Alaska. Pour aider les développeurs de technologies à sélectionner les sites ou les emplacements les mieux adaptés à leurs conceptions technologiques spécifiques, Kilcher a aidé à créer l’Atlas de l’énergie marine, une carte vivante des ressources énergétiques marines disponibles à travers les États-Unis.
Dans la vidéo, Kilcher explique que l’énergie des vagues, en particulier, est une ressource massive qui existe le long de toute la côte américaine, mais surtout le long de la côte ouest. « Et certaines des choses qui rendent ces technologies particulièrement intéressantes, c’est qu’elles sont très prévisibles et prévisibles », dit-il. « Nous avons des satellites qui mesurent constamment les vagues, nous pouvons donc voir les vagues se propager à travers l’océan. Nous savons où ils vont aller.
Quels sont certains des avantages de l’énergie marine ?
Tant que la lune reste en place et que les vents continuent de souffler, l’eau ne s’arrêtera jamais de couler. Beaucoup plus d’énergie dans les océans et les rivières des États-Unis que l’industrie de l’énergie marine ne pourrait espérer exploiter. Mais si les chercheurs exploitent toute l’énergie marine accessible, cette énergie pourrait fournir près de 60 % des besoins annuels en électricité du pays. Pour les communautés isolées ou insulaires – comme celles d’Hawaï, du Maine ou le long des côtes éloignées de l’Alaska – l’énergie marine pourrait aider à remplacer une partie de leur dépendance aux combustibles fossiles, réduisant potentiellement les coûts énergétiques et augmentant leur résilience énergétique.
Comme l’a dit Kilcher, l’énergie marine est également hautement prévisible. Et il peut compléter d’autres sources d’énergie renouvelables, générant plus d’énergie la nuit et pendant l’hiver, lorsque les autres ont tendance à décliner. Mais l’un des plus grands avantages de l’énergie marine est son potentiel à fournir une énergie propre aux communautés éloignées et rurales situées loin de tout réseau électrique. Dans les profondeurs océaniques, par exemple, l’énergie marine pourrait recharger les batteries des technologies d’observation qui recherchent les signes de tempêtes tropicales dangereuses.
Comment l’énergie marine pourrait-elle alimenter l’économie bleue ?
L' »économie bleue » englobe à la fois les industries offshore, comme les fermes de fruits de mer, ainsi que les communautés côtières et insulaires, qui dépendent souvent d’expéditions coûteuses de combustibles liquides pour l’électricité. Et tandis que les dispositifs d’énergie marine à l’échelle du réseau pourraient nécessiter encore quelques décennies de développement avant d’être prêts, des dispositifs plus petits pourraient bientôt fournir de l’énergie pour des besoins spécifiques, comme le dessalement de l’eau – le processus d’élimination des sels et autres impuretés de l’eau pour produire de l’eau potable. .
Les technologies de dessalement peuvent être particulièrement utiles pour les nations insulaires qui ont un accès limité à l’eau potable ou des approvisionnements réduits à la suite d’une catastrophe naturelle. Pour mieux répondre à ces besoins, les chercheurs du NREL ont récemment conçu, construit et testé un nouveau système de dessalement alimenté par les vagues au large des côtes de la Caroline du Nord.
Michael Lawson, chercheur principal et directeur du groupe d’énergie hydraulique du NREL, est optimiste quant à l’avenir de l’énergie marine. « C’est une période vraiment excitante pour être chercheur en énergie marine », déclare-t-il dans une nouvelle vidéo du NREL sur le potentiel actuel et futur de ces technologies naissantes. Photo de NREL.
Quels défis restent?
Bien que les ressources en eau soient gratuites, la conception, la construction, le déploiement, l’exploitation et la maintenance des dispositifs d’énergie marine ne le sont pas. Les technologies d’aujourd’hui ne sont pas encore suffisamment rentables pour atteindre un succès commercial, mais les chercheurs du NREL sur l’énergie hydraulique étudient comment réduire les coûts sans sacrifier la production d’énergie ou la résilience. Par exemple, une équipe du NREL a récemment conçu un convertisseur d’énergie des vagues à géométrie variable, qui pourrait être moins cher, produire plus d’énergie et mieux survivre aux puissantes vagues océaniques. Un autre type de convertisseur d’énergie des vagues très flexible pourrait générer de l’électricité à partir des vagues océaniques lentes et rapides ainsi que des six mouvements des vagues, y compris les surtensions vers l’avant, les soulèvements ascendants et les tourbillons circulaires.
« Travailler dans l’océan est extrêmement difficile », a déclaré Kilcher. Et, avant que les développeurs d’énergie marine ne déploient leurs technologies, les chercheurs veulent s’assurer qu’elles n’auront pas d’impacts involontaires sur l’environnement marin. Chez NREL, des experts guident le développement de ces technologies pour s’assurer qu’elles sont également sûres. Et les données qu’ils collectent seront mises à la disposition du public, afin que les développeurs puissent également apprendre à réduire leurs coûts et leurs risques.
Comment pouvez-vous vous impliquer ?
Que vous soyez un étudiant découvrant l’énergie marine pour la première fois ou une entreprise souhaitant perfectionner votre conception technologique prometteuse, vous pouvez rejoindre les chercheurs du NREL dans leur quête pour faire progresser l’industrie de l’énergie marine.
Comme Nakhai l’explique dans la vidéo, NREL effectue des recherches et développements et des analyses économiques et s’associe également à d’autres experts en énergie marine de l’industrie et du milieu universitaire pour aider à accélérer le développement de l’énergie marine. En collaboration avec les partenaires du laboratoire et la génération montante de chercheurs, NREL peut, comme le dit Lawson dans la vidéo, aider à « développer la prochaine génération de technologies qui deviendront finalement nos solutions énergétiques commerciales à l’avenir ».
Associez-vous à l’équipe d’énergie hydraulique de NREL et découvrez comment les experts de NREL font sortir l’énergie marine du laboratoire et la mettent dans l’eau. N’oubliez pas de vous abonner à la newsletter NREL sur l’énergie hydraulique, The Current, pour vous assurer de ne pas manquer une mise à jour sur l’énergie hydraulique..
Article publié avec l’aimable autorisation du National Renewable Energy Laboratory (NREL) du Département américain de l’énergie (DOE).
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