Les clôtures maritimes exploitent la puissance des eaux en mouvement
Une clôture marine est une autre forme de technologie d’énergie marémotrice, qui exploite directement les courants océaniques sous-marins rapides pour la production d’énergie. À bien des égards, une clôture marine est une installation hybride entre un barrage marémoteur et un système de turbine marémotrice.
Contrairement aux turbines submergées qui sont positionnées individuellement sur le fond marin, les clôtures marines se composent d’individuelles turbines à axe vertical montées ensemble horizontalement sous la surface de la mer, formant une structure unique semblable à une clôture (d’où son nom). Le but de cette clôture, également connue sous le nom de “caisson”, est d’exploiter l’énergie cinétique des marées sous-marines à mouvement lent.
De plus, la production d’énergie des clôtures marines est prévisible et constante, car les marées suivent un cycle lunaire régulier. Cela en fait une source fiable d’énergie renouvelable.
Comment l’énergie marémotrice peut-elle être exploitée ?
Les clôtures marines et les lagunes sont d’excellentes manières d’exploiter l’énergie gratuite produite par l’énergie marémotrice. Ces clôtures ou caissons agissent comme une barrière submergée à travers un inlet ou un estuaire, tandis que les lagunes servent de systèmes de stockage d’énergie en créant des espaces clos pour capturer l’eau à marée haute et la relâcher à travers les turbines à marée basse.
Les deux systèmes sont utilisés pour produire de l’électricité à partir de l’écoulement naturel des courants marins. Contrairement à un barrage marémoteur, les clôtures marines ne bloquent pas le flux de l’eau en mouvement, et comme les turbines se trouvent horizontalement sous la surface de la mer, elles peuvent être installées dans des eaux plus peu profondes, ce qui les rend moins coûteuses à installer qu’un barrage marémoteur en béton solide.
Comme son nom l’indique, une “clôture marine” est juste cela, ressemblant à une longue structure ouverte en acier ou en béton. Les clôtures marines sont utilisées dans des zones à fort courant, telles que les chenaux entre deux masses terrestres, où elles dirigent l’eau de mer vers les turbines lorsqu’elle passe à travers la clôture. En tant que structure ouverte, les clôtures marines ont moins d’impact sur l’environnement qu’un mur ou un barrage marémoteur solide, mais elles peuvent tout de même perturber le mouvement des poissons ou des grands animaux marins.
Pour surmonter ce problème, de larges ouvertures entre le mur du caisson et les turbines rotatives permettent aux poissons de nager à travers, contrairement à un barrage marémoteur qui empêche souvent les poissons de sortir ou d’entrer dans un bassin lorsque les vannes sont fermées.
De plus, étant un design entièrement ouvert, une clôture marine n’a aucun effet sur le mouvement des vagues à sa surface, ni sur les niveaux de mer respectifs de part et d’autre de la clôture marémotrice. Ainsi, l’extraction de l’énergie marémotrice de la mer à l’aide de clôtures est une manière plus écologique de produire de l’électricité.
Un exemple de clôture marine
En général, une clôture marine utilise des turbines à flux croisé à axe vertical individuelles, similaires aux turbines éoliennes Savonius ou Darrieus Helicoil, alignées sous la surface de l’eau en une seule rangée. Comme la clôture est entièrement ouverte, il y a seulement de légères différences de pression d’eau entre les côtés entrant et sortant de la clôture, ce qui entraîne une vitesse de courant d’eau relativement lente passant à travers la clôture, mais cela est compensé par un grand volume d’eau.
Une façon de surmonter ce problème est de diminuer la section transversale de l’ouverture, forçant l’eau à traverser une ouverture plus petite, ce qui augmente significativement la vitesse du courant marémoteur à travers les turbines.
Un avantage d’une clôture marine est que tous les générateurs électriques, machines et câbles peuvent être maintenus à l’abri, au-dessus de la ligne d’eau, où ils peuvent être facilement accessibles pour l’entretien et les réparations.
De plus, contrairement à un schéma de barrage marémoteur qui nécessite un estuaire ou un bassin fermé, une clôture marine peut être utilisée dans des canaux marins ouverts entre la terre ferme et une île voisine, ou entre deux îles avec un courant marémoteur suffisant. Elles peuvent également produire de l’électricité sous forme de modules individuels connectés ensemble, plutôt qu’une installation complète comme dans le cas des systèmes de barrage marémoteur.
Une clôture marine a un impact beaucoup moins important sur l’environnement que d’autres formes de génération marémotrice océaniques, car elle ne nécessite pas le submersion d’un bassin et est significativement moins coûteuse à installer en utilisant moins de béton et d’acier. Mais les clôtures marines ne sont pas exemptes de toutes préoccupations environnementales ou sociales, car une structure de caisson est toujours requise.
Cette structure en forme de clôture peut perturber la migration des poissons et bloquer à la fois la navigation locale et le transport maritime. Afin de réduire les dangers pour les poissons, la clôture marine pourrait être conçue afin que les espaces entre le mur du caisson et le rotor soient suffisamment grands pour permettre aux poissons de passer sans être affectés.
Il existe de nombreux avantages à utiliser l’énergie marémotrice. Le premier avantage est que l’océan est une source d’énergie fiable pour remplacer la combustion de combustibles fossiles. De plus, c’est une source d’énergie renouvelable qui ne produit aucun déchet, tel que des gaz à effet de serre. Cela n’a pas besoin de combustible fossile pour fonctionner et génère de l’électricité de manière plus efficace que l’énergie éolienne et solaire en utilisant la puissance prévisible des marées.
La génération d’énergie marémotrice, que ce soit à l’aide de turbines marines au fond de l’océan ou d’une clôture marine à travers un canal ouvert, a peu d’impact environnemental et peut être construite dans de nombreux endroits différents dans l’océan, car il existe beaucoup d’énergie marémotrice renouvelable le long des côtes du monde qui pourrait être exploitée pour fournir une source d’énergie alternative gratuite.
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