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Le premier prototype de centrale osmotique préfigure une nouvelle source d'énergie renouvelable

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21 498 lectures / 5 commentaires24 novembre 2009, 12 h 32

centrale osmotiqueLe premier prototype mondial de centrale osmotique - Norvège
© Statkraft

Le premier prototype mondial de centrale osmotique a été mis en service aujourd'hui. Cette technologie novatrice pourrait constituer, d'ici quelques années, une nouvelle source d'énergie renouvelable sans émission de polluants.

Statkraft[1], le premier producteur européen d'énergie renouvelable, vient de mettre en service le premier prototype au monde de centrale osmotique en Norvège. Ce prototype offrira une capacité de production limitée, et son but principal sera de servir de base de tests et de développement. L'objectif est de pouvoir être à même de construire une centrale d'énergie osmotique commercialisable d'ici 2015.

Qu'est-ce qu'une centrale osmotique ?

Une centrale osmotique exploite l'énergie libérée par le mélange d'eau douce et d'eau de mer. Cette énergie est issue de la différence de gradients de salinité entre l'eau salée (en bleu sur le schéma ci-dessous) et l'eau douce (en vert). En effet, lorsque deux masses d'eau qui n'ont pas les mêmes concentrations en sel viennent à se mélanger, celle qui est la plus salée (ou la plus concentrée) va attirer l'eau par le phénomène d'osmose.

Ainsi, lorsque les eaux douces d'un fleuve se jettent dans l'eau salée de la mer, le mélange de ces eaux libère une grande quantité d'énergie.

Ce principe est exploité par Statkraft qui fait transiter, à l'intérieur de leur centrale, dans deux réservoirs séparés par une membrane semi-perméable, la masse d'eau salée de la mer et la masse d'eau douce d'un fleuve. "Lorsque l'eau douce traverse la membrane en direction de l'eau salée, elle crée une pression (correspondant à une colonne d'eau de 120 m) capable d'actionner une turbine, générant de l'électricité. L'exploitation de l'énergie osmotique suppose que l'implantation de la centrale se fasse à proximité immédiate d'un estuaire, c'est ce que les anglais appellent 'baseload energy' (énergie chargée sur site)"[2].

centrale osmotiquePrincipe de fonctionnement de la centrale osmotique
© Statkraft

Une énergie renouvelable, sans émissions, avec un potentiel considérable

Statkraft décrit l'énergie osmotique comme une source d'énergie renouvelable et sans émissions sur laquelle le leader européen des énergies renouvelables mène des recherches depuis 10 ans. Cette source d'énergie sera à même d'apporter une contribution mondiale d'ampleur à la production d'énergie dans le respect de l'environnement.

En effet, le potentiel annuel de cette énergie pour la Norvège serait de 12 terrawatts soit assez d'énergie pour fournir en électricité 540 000 foyers pendant une année. Le potentiel mondial de l'énergie osmotique est estimé entre 1 600 et 1 700 TWh par an, soit l'équivalent de la moitié de la production énergétique totale de l'Union Européenne.

Mais une énergie limitée géographiquement et vulnérable à la montée des eaux

Par principe, les centrales osmotiques ne peuvent se trouver que dans des endroits où de l'eau douce s'écoule dans la mer. Si cela semble limiter leur extension géographique, rappelons que de nombreuses mégalopoles mondiales sont situées à l'embouchure des grands fleuves. De plus, les villes et aires urbaines consomment 75 % de l'énergie produite et sont responsables de 75 % des émissions de gaz à effet de serre, selon un récent rapport du WWF[3].

La centrale osmotique, qui n'émet aucun polluant ni aucun bruit pourrait donc trouver sa place dans ces villes côtières, par exemple dans des zones industrielles existantes, comme dans les sous-sols de bâtiments industriels.

Toutefois, leur implantation devra s'accompagner d'une prise en compte de l'augmentation prévue du niveau des océans à cause du réchauffement climatique. En effet, selon l'étude(2) du WWF et de l'assureur Allianz, une augmentation de seulement 50 cm du niveau de la mer pourrait coûter jusqu'à 18 840 milliards d'euros pour les 136 villes côtières qui seraient touchées : presque 10 fois plus que le coût de la crise financière.

Restons optimiste, comme Bård Mikkelsen, le président et directeur général de Statkraft qui a déclaré : "Cette nouvelle technologie permet de générer de l'électricité simplement en mélangeant de l'eau. Les nouveaux moyens de relever les défis liés au changement climatique sont sans doute plus évidents que nous ne le pensons, ce qui me laisse plutôt optimiste quant à l'avenir".

Notes

  1. Statkraft est le premier producteur européen d'énergie renouvelable. Le groupe développe et génère de l'hydro-électricité, de l'énergie éolienne, de l'énergie gazière et du chauffage urbain, et est un acteur majeur sur les marchés européens de l'électricité. Statkraft développe également de l'énergie marine, de l'énergie osmotique, de l'énergie solaire et d'autres solutions innovantes en matière d'énergie. En 2008, Statkraft a affiché des recettes d'exploitation d'un montant de 3,1 milliards d'euros. Le groupe emploie 3 200 personnes dans plus de vingt pays.
    Statkraft conduit des recherches sur l'énergie osmotique depuis 1997 et a développé son prototype en coopération avec les organismes de recherche et développement de nombreux pays. Le projet a suscité un intérêt d'envergure internationale et un certain nombre d'invités étrangers assistent à l'inauguration.
  2. "Les énergies de la mer" - Francis Rousseau
  3. Rapport "Les points de rupture majeur dans le système climatique mondial. Quelles conséquences pour le secteur des assurances ?" - WWF

Auteur

avatar Christophe Magdelaine / notre-planete.info - Tous droits réservés

5 commentaires

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Yann Malet - Orsay le 25/11/2009, 00:10
Déciédment toujours une perle à découvrir sur le site.
J'adore!!
Est-ce qu'il faut des rivière qui tombent rapidemetn dans la mer, ou bien de larges estuaires conviennent? Y a t'il un débit critique pour rentabiliser de petites installations?
Est-il pensable d'imaginer un cycle où le sel est récupéré en faisant évaporer une petite partie de l'eau à débit constant pour le réinjecter dans le volume d'eau salé? Je pense à des installations en milieu éloigné en montagne par exemple où l'apport de sel pourrait s'effectuer une fois pour toute et on utiliserait l'apport d'eau. Le soleil apporterait l'énergied e séparation du sel hors de l'eau. Il n'y a pas un pb d'entropie dans cette centrale osmotique?
Au fil du neurone....
Au revoir et merci pour le maintien du site!
Yannalerte
Gabrielle -Yvelines le 27/11/2009, 19:14
J'y vois tout de même un inconvénient dans la mesure où l'utilisation de l'eau douce, déjà insuffisante, est nécessaire à l'irrigation des terres pour les rendre nourricières.alerte
Robert CLEMENT- Richardménil le 28/11/2009, 22:24
Il ne faut pas s'emballer sur cette idée ancienne.
Les flux d'eau sont très lents si la membrane est sélective (Pression maximale = 25 bar) et si la membrane est plus perméable, la pression est bien moindre. En cas de fuite de la membrane, il n'y a plus de pression...
L'installation est impossible loin de la mer, car il faut de l'eau douce et de l'eau salée renouvelées. La meilleure localisation serait le Golfe Persique car l'eau de mer y est plus salé que dans l'océan (40 à 45 g/l de NaCl).
Dans tous les cas, il faut surtout de très grandes surfaces de membranes à cause des faibles débits trans-membranaires. Pour donner une idée, 1 m3 d'eau dessalée par osmose inverse (même membranes) coûte entre 1 et 2 euros au niveau industriel.
Désolé de tempérer l'enthousiasme créé par cette annonce. Mais il faut que la recherche continue !

Merci aux gestionnaires du site pour la qualité des infos.alerte
Cazeel pierre le 29/11/2009, 11:54
Je découvre ce procédé. Je pense qu'une étude devrait être faite en France, notamment sur le déversement d'eau douce du Rhône et de la Durance vers la Méditerranée.A cet endroit je pense qu'il y a un potentiel énergétique à exploiter!
Il est intéréssant d'y réflêchir et d'étudier la faisabilité d'un tel procédé, car les eaux de la durance se jettent dans l'étang de berre et déséquilibre cet étang marin par son apport d'eau douce et de limons nous pourrions par conséquent la transformer en énergie! alerte
Eternel curieux le 30/11/2009, 20:44
on a pas finie de réinventer la roue, je ne comprend pas que ce type de projet aboutisse encore.

en gros, on veut convertir la pression osmotique en pression de pesanteur et la convertir en électricité.

Pour ce faire il faut maîtriser la pression des deux coté de la membrane, pour luter contre la fluctuation de la marée, des vagues, de la hauteur d'eau dans dans la rivière...

Pour maîtriser la pression, il faut des surpresseur et des vannes ( pour crée des pertes de charges) des deux coté, et un bon programme informatique....

Tout cela a un coût énergétique, et je doute que ce genre d'installation produise plus d'énergie qu'elle en consomme.

Ne vaut il pas mieux directement utiliser l'énergie des marée et des rivières?

PS: l'osmose est bien connue, on l' utilise déjà ce procédé pour dessaler l'eau de mer.


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