Un nouveau système pour transformer les courants marins en énergie renouvelable
Des chercheurs espagnols ont récemment mis au point un système innovant capable de convertir les vibrations des courants marins en énergie renouvelable. Ce projet est dirigé par Francisco Huera et son équipe de l’Université Rovira i Virgili (URV), située en Catalogne.
Le principe de fonctionnement
L’appareil conçu est un cylindre immergé suspendu à un axe. Lorsque l’eau s’écoule autour de ce tube, elle génère de petites vortex, créant ainsi des mouvements qui font osciller le cylindre comme un pendule sous l’eau. Ce phénomène est particulièrement intéressant, car seul le cylindre est immergé tandis que les autres composants, comme l’axe et éventuellement le générateur, peuvent rester à la surface.
Huera souligne que cette conception simplifie le système, rendant la technologie plus accessible et moins sujette aux risques de corrosion ou de dommages causés par la vie marine.
Une alternative aux turbines sous-marines
Actuellement, les turbines sous-marines, qu’elles soient axiales ou en croix, représentent le standard en matière d’énergie marine, mais leur complexité les a maintenues au stade de prototype. En effet, ces turbines ne parviennent à capter que 25 à 35 % de la puissance disponible, mais elles nécessitent un entretien coûteux, car les pièces mobiles sont facilement corrodées par l’eau salée ou obstruées par la vie marine.
En remplaçant les blades rotatives par un cylindre qui vibre, le nouveau système capte l’énergie de manière plus efficace. En plaçant un tube cylindrique dans un courant d’eau, il met en œuvre un phénomène physique connu sous le nom de vortex shedding. Ce mouvement engendre des forces fluctuantes qui font osciller le tube avec un rendement mécanique, capturant ainsi l’énergie cinétique générée par le mouvement de l’eau.
Évaluation et efficacité
Les tests de ce système se sont déroulés dans un canal de l’Laboratoire d’Interaction Fluide-Structure de l’URV. Pour mesurer sa performance, un capteur suit l’angle d’oscillation tandis qu’un frein électromagnétique ajuste la résistance de l’axe, simulant ainsi différentes charges de puissance. Les résultats montrent que le système peut atteindre un coefficient de puissance d’environ 15 %, comparable aux autres technologies qui s’appuient sur les vibrations des cylindres au lieu des pales traditionnelles.
Compact et pratique
Ce système basé sur les vibrations présente l’avantage de sa taille compacte et de sa simplicité mécanique. Bien qu’il ne capte qu’environ la moitié de l’énergie d’une turbine standard, son design permet de maintenir les dispositifs complexes de génération et de contrôle sur une plateforme flottante, ce qui est idéal pour des environnements difficiles où l’entretien est compliqué. De plus, il peut être déployé dans des courants marins, des rivières sans barrages ou même être adapté pour l’énergie éolienne.
Vers une nouvelle ère de l’énergie marine
Désormais, l’équipe cherche à optimiser l’extraction de puissance, à étendre la plage de vitesses opérationnelles et à explorer comment des dispositifs multiples pourraient interagir pour maximiser la densité énergétique. Ce projet transforme aussi un problème traditionnel en ingénierie : les vibrations qui causaient habituellement des dommages aux pipelines sous-marins deviennent une source d’énergie exploitable.
Un autre projet en cours dans le domaine de l’énergie marine est réalisé par Eco Wave Power, qui a lancé un projet pilote au port de Los Angeles. Ce dernier utilise des flotteurs appelés “blue paddles” pour capter l’énergie des vagues.
FAQ
Qu’est-ce que le vortex shedding ?
Le vortex shedding est un phénomène répertorié en mécanique des fluides, où des tourbillons alternés se détachent d’un objet immergé, créant des oscillations pouvant être exploitées pour produire de l’énergie.
En quoi cette technologie est-elle plus durable ?
Avec moins de pièces mobiles et un design simplifié, ce système réduit le besoin de maintenance fréquente, tout en étant moins susceptible aux dommages dus aux conditions maritimes.
Peut-on utiliser cette technologie dans des zones à forte pollution marine ?
Bien que le système soit conçu pour être robuste, il sera crucial d’évaluer les effets de la pollution sur la durabilité des matériaux utilisés pour garantir leur longévité.
Quel impact environnemental peut avoir cette technologie ?
L’énergie produite par ce système serait une alternative propre et renouvelable aux sources conventionnelles, contribuant ainsi à diminuer l’empreinte carbone tout en préservant les écosystèmes marins.
Quels sont les prochains défis de cette recherche ?
Les chercheurs vont se concentrer sur l’optimisation de l’extraction d’énergie, l’adaptation à diverses vitesses de courant et l’interaction entre plusieurs dispositifs pour améliorer l’efficacité globale du système.
