Génération d’énergie marémotrice à partir des marées
Les ressources d’énergie renouvelable se présentent sous de nombreuses formes, et l’énergie marémotrice est un autre type qui utilise d’importantes quantités d’énergie des marées océaniques pour générer de l’électricité. Les systèmes de génération d’énergie marémotrice utilisent divers barrages, barrages à aiguilles et vannes pour canaliser l’eau à travers des générateurs turbines sous-marins lorsque l’amplitude des marées monte et descend.
L’énergie marémotrice est créée par le mouvement des marées océaniques alors qu’elles circulent autour de la planète. L’intensité de l’eau de mer à la montée et à la descente est une forme d’énergie cinétique que nous pouvons utiliser pour entraîner des turbines sous-marines. Étant donné que le mouvement des marées est prédictible et constant, grâce à la force gravitationnelle de la lune.
Comme nous le savons tous grâce à nos leçons de sciences, les marées sont causées par les forces gravitationnelles exercées sur la Terre par le soleil et la lune. Étant donné que les orbites elliptiques du soleil et de la lune varient autour de notre planète, les forces gravitationnelles des deux provoquent une montée et une descente continues et prévisibles de nos mers et océans.
Le résultat est que d’énormes quantités d’eau circulent constamment autour de la Terre d’un bout à l’autre, sous le contrôle du soleil et de la lune. En conséquence de tout ce mouvement océanique de l’eau de mer, les zones côtières connaissent deux marées hautes et deux marées basses en un cycle légèrement supérieur à 24 heures. Donc, une marée haute se situe sur la longitude la plus proche de la lune, tandis que l’autre se trouve sur la longitude la plus éloignée de la lune.
Comment l’énergie marémotrice est-elle générée
La première exploitation connue de l’énergie marémotrice remonte à des centaines d’années, utilisant des moulins marémotrices, qui étaient créés en construisant un barrage à faible mur à l’entrée d’un estuaire fluvial. D’où son nom Barrage marémoteur.
L’eau de mer est piégée dans un bassin marémoteur lors de la montée des marées et relâchée dans les mers à marée basse à travers une roue hydraulique à faible hauteur, fournissant de l’énergie pour tout, de la mouture du maïs à la scierie, en passant par le fonctionnement des soufflets et des marteaux dans les fonderies, etc. La différence de hauteur verticale entre la marée haute et la marée basse est appelée l’« amplitude des marées ».
Aujourd’hui, les marées montantes et descendantes sont utilisées pour générer de l’électricité, de la manière similaire aux centrales hydroélectriques. En fait, la technologie nécessaire pour convertir l’énergie potentielle des marées en électricité est très similaire à celle utilisée pour l’hydroélectricité traditionnelle.
En général, les barrages marémoteurs pour la génération d’électricité utilisent de grandes turbines à faible hauteur qui peuvent fonctionner une plus grande partie de la journée. Cependant, la construction de barrages et de clôtures à travers les estuaires maritimes est un processus coûteux, donc les meilleurs sites marémoteurs sont ceux situés là où une baie marémotrice a une ouverture plus étroite, réduisant ainsi la longueur du barrage nécessaire.
Comment convertir l’énergie marémotrice en électricité
L’électricité est générée par la force de l’eau de mer s’écoulant à la fois dans et hors d’une baie marémotrice à travers une turbine hydraulique, faisant tourner un générateur électrique pour produire de l’électricité. Étant donné qu’il y a deux marées hautes et deux marées basses chaque jour, la génération électrique des centrales marémotrices peut être prédite des années à l’avance, contrairement à l’énergie éolienne, et se caractérise par des périodes de génération maximale toutes les douze heures, sans production d’électricité au repère de six heures entre les marées hautes.
Un autre design d’énergie marémotrice qui utilise les courants créés par le flux et le reflux des marées est appelé Génération par courant marémoteur. La génération par courant marémoteur est très similaire en principe à la génération d’énergie éolienne, sauf que cette fois, les courants d’eau s’écoulent à travers les pales de rotor d’une turbine qui fait tourner la turbine submergée, tout comme les courants d’air font tourner les pales des turbines éoliennes.
En fait, les zones de génération par courant marémoteur sur le fond marin peuvent ressembler à des parcs éoliens sous-marins, et dans les zones où les courants côtiers sont forts, une turbine adaptée peut générer autant d’énergie marémotrice gratuite qu’une turbine éolienne à la même vitesse et presque quatre fois la taille.
Quels sont les avantages de la génération d’énergie marémotrice
La génération d’énergie marémotrice présente de nombreux avantages par rapport à d’autres formes d’énergie renouvelable, son principal avantage étant qu’elle est entièrement prévisible, ce qui signifie que la génération d’énergie l’est également, contrairement à l’énergie éolienne ou solaire.
Nous pouvons alors utiliser les marées comme une énergie alternative en tant que source d’énergie fiable, sachant quand le flux et le reflux des marées se produiront. Un autre avantage est que les turbines marémotrices sont situées hors de vue sous l’eau et ne produisent donc aucune émission nocive ou bruit.
Cependant, comme de nombreuses autres formes d’énergie renouvelable, l’énergie marémotrice a également ses inconvénients, tels que des temps de génération inflexibles qui dépendent des marées. Le fait qu’elle fonctionne dans les conditions hostiles des océans ouverts et des mers, qui peuvent être un environnement tempétueux et violent, peut entraîner la destruction des turbines marémotrices par l’énergie même qu’elles étaient conçues pour capturer.
Quelle est la prochaine étape pour la génération d’énergie marémotrice
L’énergie marémotrice a le potentiel de générer toute la puissance électrique dont nous avons besoin, éliminant ainsi la nécessité de brûler des combustibles fossiles. C’est une source d’électricité renouvelable qui n’entraîne pas l’émission de gaz responsables du réchauffement climatique ou des pluies acides, qui sont associés à l’électricité produite à partir de combustibles fossiles.
L’utilisation de l’énergie marémotrice pourrait également réduire le besoin d’énergie nucléaire. Modifier les flux de marée en construisant un barrage dans une baie ou un estuaire ou en plaçant de grands générateurs turbines sur le fond marin pourrait cependant avoir des impacts néfastes sur les écosystèmes aquatiques et côtiers, ainsi que sur la navigation et les loisirs.
L’énergie marémotrice nécessite un investissement en capital important pour les barrages, les turbines et les navires de soutien, mais une fois qu’une centrale « d’énergie marémotrice » est construite, l’énergie qu’elle génère est essentiellement gratuite, le système étant relativement peu coûteux à faire fonctionner.
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