L'énergie thermique des mers : utiliser la différence de température des océans

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Energie thermique des océans
@Source : OES - 2011

Qu’appelle-t-on l’énergie thermique des mers ?

On appelle « énergie thermique des mers » l’énergie potentielle exploitable de la différence de température entre les eaux de surface et les eaux profondes. En effet, dans les régions tropicales, la température de l’eau en surface peut aller à plus de 25°C alors qu’en profondeur, elle est froide (environ 5°C). Cela s'explique par la différence de densité de l'eau. Une eau froide et très salée est plus dense (et donc plus lourde et plus profonde) qu'une eau chaude et moins salée.

Les eaux mondiales circulent sans cesse dans le but de réguler la température moyenne de la planète. C'est ce que l'on appelle la « circulation thermohaline ». Ainsi, les eaux froides des pôles circulent vers les zones tropicales, alors que les eaux chaudes remontent vers les pôles, où la chaleur est ensuite évacuée dans l'atmosphère.

 

Comment exploite-on l’énergie thermique des mers ?

Des canalisations, de plusieurs mètres de diamètre, vont acheminer à la surface l’eau pompée à environ 1 000 m de profondeur.  La différence de température entre les profondeurs et la surface va permettre, via le cycle thermodynamique de Rankine, de faire fonctionner cette technologie, comparable à une pompe à chaleur.

En effet, un fluide thermodynamique en circuit fermé se vaporise dans un échangeur de chaleur (évaporateur) grâce à l'eau de mer chaude de surface, la vapeur sous pression actionne une turbine, qui, couplée à une génératrice, produit de l'électricité. Grâce à l'eau de mer froide, la vapeur se condense ensuite dans un autre échangeur (condenseur) et peut ainsi recommencer un nouveau cycle.

Cette technologie permet de produire une électricité renouvelable non intermittente.

 

Le développement de l’énergie thermique des mers

C'est une technologie nouvelle qui a encore besoin d'une phase d'expérimentation avant d'être appliquée pour une production industrielle. Elle est actuellement testée sur l'île de la Réunion via un démonstrateur à terre. Celui-ci permet de tester les différents éléments du cycle thermodynamique : fluides caloporteurs, échangeurs thermiques...

 

L’eau de mer pour refroidir ou chauffer des bâtiments

L'utilisation de l'eau de mer est également envisagée pour refroidir et chauffer les bâtiments selon les saisons. Le principe est celui d’une pompe à chaleur alimentée avec de l’eau de mer. La température de l’eau étant relativement stable, cette solution est envisagée à la fois en France métropolitaine et en outre-mer. 

Actuellement, plusieurs projets de construction de bâtiments en zone littorale, intégrant des pompes à chaleur basées sur l’utilisation d’eau de mer, voient le jour en France métropolitaine.

 

Focus sur...MARLIN, un défi technologique pour capter l'énergie thermique des océans !

Un tuyau d'aspiration en plein océan pour capter l'eau froide à 1 km de profondeur, on dirait de la science fiction, non ? Et bien pourtant, c'est bien réel et en cours de développement, grâce aux investissements d'avenir. 

MARLIN

 


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