Une vague
d’espoir

 
Selon David Ross le potentiel immense de l’énergie
de la houle va bientôt être mis à profit.

On a dit que les vagues constituaient la source d’énergie renouvelable la plus prometteuse pour les pays maritimes. Non seulement elle ne nuit pas à l’environnement mais elle est inépuisable – il y aura toujours des vagues. De surcroît, elle reçoit invariablement l’aval du public, qui entretient des relations affectives avec la mer.

Cette ressource potentielle ouvre donc de vastes horizons. On estime en général qu’on pourrait en tirer quelque 2 000 gigawatts (GW) – le double selon l’UNESCO. Cela posé, nous devons déterminer quelle quantité nous pouvons accumuler, puis livrer aux consommateurs, pour un rapport qualité-prix satisfaisant. On cherche à tirer de l’énergie de la mer depuis la Révolution française : à cette époque, le premier brevet a été déposé à Paris par un père et son fils répondant au nom de Girard. Ils avaient observé que « la masse énorme d’un navire, qu’aucune autre force n’est capable de soulever, répond aux moindres mouvements des vagues  ».

Mais jusqu’à vers le milieu des années 1970, il a été impossible de transformer ces mouvements en énergie utile, faute des connaissances scientifiques nécessaires pour comprendre ce qu’est une vague, comment elle se déplace et comment s’approprier sa puissance. L’immensité de la tâche, tout comme le montant des capitaux nécessaires pour la mener à bien, tenaient littéralement en respect ceux qui rêvaient de s’y atteler.

Pour produire de l’énergie hydroélectrique, on puise dans un courant dont la direction est toujours la même. Mais si, depuis une plage, il semble que les vagues avancent en rangs bien ordonnés, il est impossible d’installer une roue hydraulique dans la mer, de la laisser tourner et d’attendre qu’elle produise de l’électricité. Lorsque le vent souffle sur un champ de maïs, a observé Léonard de Vinci, on a l’impression de voir des vagues onduler à travers le champ – alors qu’en réalité, la pointe des tiges remue à peine. Il en va de même des vagues de la mer, dont on peut comparer le mouvement à celui d’une corde à sauter. Lorsque l’une des extrémités est actionnée, une « vague  » parcourt la corde pour rejoindre l’autre extrémité, mais la corde elle-même ne se déplace pas vers l’avant.

Les vagues avancent selon un mouvement insaisissable, ascendant, puis descendant. Leur hauteur est le principal indicateur de leur puissance. Ainsi, plus la mer est agitée, plus on peut en tirer d’énergie... mais plus cette énergie est difficile à recueillir. C’est pourquoi les ingénieurs spécialisés doivent concevoir une centrale marémotrice qui absorbe la puissance des vagues les plus redoutables sans faire naufrage. Deux de ces centrales, en Ecosse et en Norvège, ont déjà été englouties.

Le Japonais Yoshio Masuda a inventé la « colonne d’eau oscillante  », sorte de cheminée dressée sur le sol sous-marin qui aspire les vagues par une ouverture située près de sa base. La hauteur de la colonne d’eau à l’intérieur de la cheminée varie en fonction du mouvement des vagues. Lorsque le niveau de l’eau monte, l’air est expulsé vers le haut et passe à travers une turbine qui tourne sur elle-même et actionne le générateur. Lorsque le niveau de l’eau redescend, l’air est de nouveau aspiré depuis l’extérieur pour remplir le vide créé à l’intérieur de la cheminée, et le turbo-générateur est de nouveau activé.

Le Professeur Alan Wells, de la Queen’s University de Belfast, a notablement perfectionné cette invention en concevant une turbine qui tourne toujours dans le même sens, que l’air soit expulsé vers l’extérieur ou aspiré à l’intérieur de la cheminée.

En 1985, la Norvège a mis en service une centrale marémotrice non loin de Bergen. Elle combine une colonne d’eau oscillante qui fait face aux vagues et une sorte de gouttière à embouchure conique, invention norvégienne. Les vagues remontent une pente en béton jusqu’à 3 mètres au-dessus du niveau de la mer, puis s’engouffrent dans un réservoir. L’eau retourne ensuite dans la mer en passant à travers une turbine qui actionne un générateur.

Mais c’est le Professeur Stephen Salter, de l’université d’Edimbourg, qui a eu l’idée la plus brillante. L’aspect séduisant du « Canard de Salter  », ainsi qu’a été baptisée son invention, a rendu populaire l’idée d’exploiter le potentiel de l’énergie de la houle. Ce « canard  » est un cône à l’intérieur duquel a été mis en place un matériel électronique sophistiqué. Il est bâti autour d’une « colonne vertébrale  » et se déplace de haut en bas au gré des vagues, actionnant ainsi un générateur. Mais Salter ne permettra pas l’installation de ce système en mer avant d’être certain qu’il est parfaitement au point.

Des initiatives visant à générer de l’énergie de la houle à petite échelle – de 100 kilowatts (kW) à 2 mégawatts (MW) ont reçu le feu vert dans plus d’une dizaine de pays. Pendant 11 ans, l’Ecosse a fait fonctionner une colonne d’eau oscillante expérimentale de 75 kW sur la côte de l’île d’Islay : elle vient d’être remplacée par un modèle de 500 kW, baptisé Limpet, accroché aux rochers sur lesquels se fracassent des vagues en provenance de l’Atlantique, au terme d’un parcours de quelque 5 000 kilomètres.

Le même groupe de chercheurs prévoit de mettre en service au large des côtes un dispositif de 2 MW baptisé Osprey. Il existe encore un autre modèle écossais, le Pelamis, série de cylindres reliés par des joints articulés et de moteurs hydrauliques qui actionnent des générateurs.
L’énergie de la houle n’a pas été conçue pour nous faire réaliser des économies mais pour sauver le monde
Depuis plusieurs années, le Portugal travaille sur une colonne d’eau oscillante sur l’île de Pico, aux Açores. Quant aux Néerlandais, ils ont inventé un système inspiré de la théorie d’Archimède, à savoir un « flotteur  » rempli d’air qui monte et descend, cependant que son socle repose sur le sol sous-marin. Une société américaine expérimente pour sa part un dispositif de 10 MW qui utilise des bouées à 3 kilomètres au large de la côte sud de l’Australie. Enfin, l’Inde, la Chine, la Suède et le Japon comptent parmi les autres pays où l’énergie de la houle suscite un intérêt croissant.

Les problèmes techniques sont surmontés les uns après les autres, mais les seules applications pratiques mises en œuvre l’ont été à petite échelle. Or, dans l’idéal, il faudrait mettre en service des centrales marémotrices d’une puissance de 2 000 MW qui puisent de l’énergie dans les grands fonds.

Le principal obstacle est bien sûr d’ordre financier. L’énergie de la houle n’a pas été conçue pour nous faire réaliser des économies mais pour sauver le monde. Les premiers chercheurs se plaisaient à dire, non sans optimisme, que l’énergie était gratuite parce que les dieux nous avaient fourni les vagues. D’autres ont choisi l’autre extrême en utilisant des taux d’escompte élevés, qui ont frappé injustement l’énergie de la houle : il s’agit en effet d’une technologie à forte intensité de capital, et le plus gros des dépenses intervient durant la construction. Un moyen simple de régler le problème du coût est donc de modifier le taux d’escompte appliqué à ce type d’énergie.

Les grands fournisseurs d’énergies traditionnelles se gardent bien de pousser à la roue. Naturellement, ils accueillent mal cette rivale potentielle pour leurs marchés. Gouvernements et sociétés mettent donc en avant les méthodes conventionnelles d’établissement des coûts. Aux dires d’un inventeur néerlandais de premier plan : « L’ingénierie financière est autrement plus complexe que les études techniques. Dans notre équipe, nous appelons ça de l’ingénierie affective.  » Mais, pour la première fois depuis trente ans, la situation promet de se débloquer et l’horizon s’éclaircit. Sous peu, les réseaux électriques de nombreux pays seront alimentés par les vagues


David Ross est l’auteur de Energy from the Waves (Pergamon, 1979), Power from the Waves (Oxford University Press, 1995) et Scuppering the Waves (Open University Network for Alternative Technology, 2001).

Photo : Denjiro Sato/UNEP/Still Pictures


Ce numéro:
Sommaire | Editorial K. Toepfer | Sécurité et durabilité | Le multilatéralisme au service du développement durable | Une réponse aux besoins croissants | Zéro litre aux 100 | Partage équitable des décisions | Pétrole et montée des eaux | Les défis énergétiques | En bref : l’énergie | Concours | Mettre les populations au courant | Rapport spécial sur la Chine : Réduire les émissions de carbone | Le vent du changement | Le pouvoir de choisir | L’aube d’une nouvelle énergie | Une vague d’espoir | Produire plus avec moins

 

Articles complémentaires:
Dans le numéro Climate and Action December 1998
Dans le numéro Climate change December 1997
Dans le numéro Oceans June 1998

l’Atlas of population and environment de l’AAAS:
Energy
Climate change
Air pollution