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Jul 15, 2023

Les ondes sont-elles la prochaine grande source d'énergie propre ?

L'énergie des vagues, l'énergie des océans et l'énergie des vagues sont tous des termes utilisés pour décrire un

L'énergie des vagues, l'énergie des océans et l'énergie des vagues sont tous des termes utilisés pour décrire une ressource énergétique cachée dans le mouvement des vagues océaniques. Les tentatives pour exploiter ce pouvoir se poursuivent depuis de nombreuses années. Mais trouver la meilleure façon de le faire s'avère être un défi.

Les États-Unis ont le potentiel de produire jusqu'à 2 000 milliards de kilowattheures (kWh) d'énergie par an, soit l'équivalent de 64 % de la production totale d'électricité aux États-Unis en 2021. L'énergie des vagues pourrait-elle être le prochain grand bond en avant dans les énergies renouvelables ? Ou y a-t-il tout simplement trop de défis sur le chemin ?

Des projets en Israël et en Finlande prouvent que l'énergie des vagues peut alimenter les communautés. Il est possible que vous puissiez également avoir accès à l'électricité houlomotrice à l'avenir. Cependant, y arriver ne sera pas facile, car le financement et le soutien des nouvelles entreprises émergentes d'énergie houlomotrice sont désespérément nécessaires.

Lorsque le vent souffle en mer, il crée des vagues à la surface de l'océan. Ces ondes transportent l'énergie du vent, que nous pouvons potentiellement capter et convertir en électricité utilisable.

Les chercheurs étudient plusieurs façons de capter l'énergie lorsque les vagues soulèvent et abaissent la surface de l'océan. Ce sont des équipements de test qui peuvent être placés à la surface de l'eau ou ancrés au fond de la mer pour être déplacés avec le mouvement des vagues. Le meilleur emplacement pour cet équipement dépend de la recherche des vagues les plus fortes, et cela peut varier selon la région océanique.

La plupart des équipements testés par les chercheurs utilisent une forme de pompe hydraulique pour générer de l'énergie, mais la taille, la forme et le mouvement de la technologie sont testés de différentes manières.

Une entreprise, CorPower Ocean, a déployé une « ferme à vagues ». Il se compose de plusieurs bouées flottantes disposées en rangées en pleine mer où les profondeurs dépassent 40 mètres. Comme les bouées se déplacent avec le mouvement des vagues, l'hydraulique à l'intérieur des bouées convertit ce mouvement en énergie.

Chaque bouée, ou "convertisseur", a un diamètre de 9 mètres et une hauteur de 18 mètres et doit être ancrée au fond marin. Lorsqu'elles sont regroupées, les bouées peuvent générer trois à cinq fois plus d'énergie qu'un parc éolien offshore utilisant la même surface océanique.

Pour éviter de nuire à l'environnement, les entreprises qui déploient de tels systèmes à grande échelle doivent effectuer des évaluations rigoureuses et entreprendre une planification détaillée avant l'installation. En plus de positionner la technologie à l'endroit optimal pour capter l'énergie des vagues, ils doivent évaluer les impacts sur les résidents et la faune à proximité. Il est essentiel d'identifier et de protéger la faune que l'installation peut affecter, comme les poissons, les dauphins et les coraux en voie de disparition. Ils doivent également tenir compte de tout impact que l'installation aurait sur les résidents et les entreprises à proximité, comme le blocage de la lumière du soleil ou l'obstruction des vues naturelles. Les évaluations permettent à l'entreprise de minimiser ou d'éviter tout problème avant l'installation.

CorPower Ocean a testé divers systèmes avant de concevoir la conception actuelle de la ferme à vagues.

"La complexité du processus a conduit à une multitude de conceptions, y compris des atténuateurs en forme de serpent, des bouées flottantes et des appareils montés sur le fond de l'océan. Certains appareils génèrent de l'électricité sur place et la transmettent via des câbles sous-marins au rivage, tandis que d'autres faire passer l'énergie mécanique de la vague pour atterrir avant de la transformer en énergie électrique." —CorPower Océan

Quelle que soit la conception du système, l'objectif reste le même : convertir le mouvement des vagues en un approvisionnement énergétique constant qui correspond ou complète les approvisionnements énergétiques existants.

Divers facteurs ont retardé les progrès de la technologie de l'énergie des vagues. Mais l'océan lui-même pose les plus grands défis. Une technologie réussie doit être capable de résister aux tempêtes destructrices, aux marées agitées et à l'eau salée corrosive tout en fournissant un approvisionnement énergétique constant.

Pourtant, la mer détruit certains équipements et certaines technologies échouent en raison de fuites ou de matériaux fragiles. Les équipes de recherche utilisant plusieurs technologies et testant de grands projets dans des régions éloignées peuvent rapidement épuiser leur financement.

Parmi les autres défis auxquels ces équipes sont confrontées, citons :

Il est prévu que d'ici 2050, l'énergie des vagues pourrait fournir l'équivalent de 10 % de tous les besoins actuels en électricité de l'Europe. Avec un tel potentiel, il est encourageant de constater que, malgré de nombreux défis, les équipes du monde entier progressent.

Un groupe de recherche sur l'énergie verte basé en Finlande, AW-Energy a créé un produit connu sous le nom de WaveRoller. Immense panneau articulé, le système se fixe au fond marin et peut être directement raccordé au réseau électrique à terre.

En 2019, AW-Energy a installé le premier WaveRoller à échelle commerciale près de Peniche, au Portugal, où il a commencé à alimenter en électricité le réseau national portugais. Depuis 2021, la société a créé des WaveRoller WaveFarms de 10 à 24 unités WaveRoller.

Le projet WaveFarm est actuellement financé par le Fonds européen pour les affaires maritimes et la pêche afin de créer une opération à l'échelle industrielle capable de créer une infrastructure complète et stable que les entreprises de services publics peuvent acheter.

AW-Energy rapporte que cette technologie peut "fournir environ sept fois plus de capacité nominale de production d'électricité qu'une éolienne dans une zone de taille similaire". Il s'agit d'une quantité importante d'énergie renouvelable qui pourrait potentiellement remplacer l'électricité que nous obtenons actuellement à partir de combustibles fossiles.

Eco Wave Power, basée en Israël, génère de l'énergie des vagues et l'envoie directement dans le réseau électrique. Connues sous le nom de "flotteurs", ces grandes unités horizontales reposent sur la surface de la mer et sont attachées aux structures côtières existantes, telles que les jetées ou les jetées. Les flotteurs ont un bras mobile qui contient un piston hydraulique. Au fur et à mesure que les flotteurs montent et descendent avec le mouvement des vagues, ils compriment et décompressent ce piston qui entraîne un moteur hydraulique et produit de l'énergie.

Les flotteurs sont facilement accessibles pour l'entretien et peuvent être élevés rapidement au-dessus du niveau de la mer pour éviter les dommages par temps orageux. Ils peuvent également être installés assez rapidement et facilement.

Cette technologie a un grand potentiel pour transformer le secteur mondial des énergies renouvelables, quel que soit son emplacement. Les ressources disponibles sur les côtes du monde sont énormes. Par exemple, en Californie, la demande annuelle d'électricité est d'environ 292 térawattheures (TWh), mais la ressource disponible de l'énergie des vagues sur sa côte est d'environ 328 TWh. Les entreprises créant des technologies facilement transférables, les communautés du monde entier peuvent bénéficier de leurs succès.

Eco Wave Power a installé sa station initiale au port de Jaffa en Israël. Grâce à un financement gouvernemental, ils ont pu étendre leurs activités et sont devenus la première centrale électrique à énergie houlomotrice en Israël à se connecter au réseau électrique. Cette centrale est en service depuis 2014, date à laquelle le groupe a signé un accord d'achat d'électricité avec le gouvernement de Gibraltar et la Gibraltar Electricity Authority. Ils ont ouvert le premier projet commercialisé connecté au réseau à Gibraltar en 2016 et il est toujours en activité.

Le potentiel de l'énergie des vagues à l'échelle mondiale est important. Les scientifiques estiment qu'il pourrait répondre aux besoins annuels mondiaux en électricité s'il était pleinement exploité. Pour que les États-Unis bénéficient de l'énergie des vagues, le gouvernement doit réagir davantage pour soutenir l'utilisation des technologies des vagues le long des côtes américaines. Bien qu'aucune stratégie actuelle d'énergie houlomotrice ne soit actuellement en place, certains signes indiquent que le soutien à cette source d'énergie renouvelable commence à apparaître.

Les plans du département américain de l'intérieur (DOI) pour l'énergie propre indiquent que les projets de vagues et de marées seront une considération importante pour l'avenir de l'énergie propre, et « aideront les communautés à travers le pays à faire partie de la solution climatique tout en créant des projets bien rémunérés. emplois syndiqués. »

À ce jour, il n'y a pas de contours précis quant à comment ou quand les États-Unis mettront en œuvre l'énergie des vagues. Cependant, d'importants projets de recherche sur l'énergie des vagues sont en cours et soutenus par des agences gouvernementales.

En 2022, le Département américain de l'énergie, avec le soutien du Bureau of Ocean Energy Management (BOEM) du DOI, a annoncé un financement de 25 millions de dollars pour huit nouveaux projets d'énergie des vagues. Les projets utiliseront ces fonds pour surmonter les problèmes et tester diverses technologies afin d'assurer le déploiement réussi des futurs projets d'énergie houlomotrice.

Les technologies des nouvelles vagues seront testées dans le cadre du projet PacWave. Dans le cadre de ce projet, une nouvelle installation d'essai d'énergie des vagues, connue sous le nom de South Test Site, est en cours de construction dans l'Oregon. Dès son achèvement prévu en 2024, le site sera utilisé pour tester une large gamme de dispositifs énergétiques connectés au réseau houlomoteur. Ce projet vise à atteindre les objectifs suivants :

Ce projet représente un engagement fort entre le gouvernement et de grands groupes de recherche pour faire fonctionner l'énergie des vagues. Il y a aussi une volonté derrière cette décision de rendre l'énergie des vagues commercialement viable avec l'infrastructure énergétique existante. En cas de succès, cela accélérerait les objectifs de décarbonation et soutiendrait l'objectif du gouvernement d'atteindre des émissions nettes nulles d'ici 2050.

L'énergie des vagues a le potentiel de fournir jusqu'à 20 % du mix électrique américain. Comment pouvons-nous aider à mettre en œuvre un changement et amener ceux qui prennent les décisions à prendre cette solution au sérieux ?

Alors que les scientifiques et les ingénieurs continuent d'apprendre et de développer les technologies, le meilleur soutien qu'ils peuvent obtenir est le financement, les subventions et les opportunités de travailler avec de grandes entreprises. En tant que consommateurs, le meilleur soutien que nous puissions offrir est de les défendre - parlez-en, partagez leurs progrès et encouragez ceux qui ont le pouvoir d'adopter une meilleure façon de fournir notre énergie.

Soutenir les projets de recherche. Trouvez les nouveaux développeurs de technologies et les scientifiques qui travaillent dur en ce moment pour apporter des systèmes d'énergie houlomotrice entièrement développés aux géants des services publics. La plupart d'entre eux ont des canaux de médias sociaux, des abonnements ou des formulaires de contact sur leurs sites Web. Plus ils obtiennent de promotion, plus nous sensibilisons au fait que leurs technologies sont prêtes à l'emploi.

Contactez vos représentants locaux . Partagez des recherches et des preuves avec vos législateurs locaux, étatiques et fédéraux. Demandez-leur de soutenir cette nouvelle technologie cruciale.

Faire carrière dans l'innovation environnementale. Si vous êtes ou souhaitez être ingénieur ou concepteur, recherchez des opportunités pour faire la différence et utilisez vos talents dans l'énergie des vagues. Si vous êtes déjà dans le secteur, envisagez de nouvelles façons de sensibiliser le public, comme ces exemples de modèles Lego utilisés pour faire la démonstration des rouleaux à vagues.

Remplacer nos sources d'énergie actuelles est crucial pour l'avenir de notre planète. Avec les progrès des technologies renouvelables, nous avons constaté une amélioration lente mais constante. Jusqu'à présent, le solaire et l'éolien ont été les leaders du secteur de l'énergie propre, mais l'énergie des vagues montre le potentiel d'être le chaînon manquant que nous recherchions.

Bien que beaucoup d'entre nous utilisent déjà des sources d'énergie renouvelables, nous ne pouvons pas compter sur elles à 100 % du temps. L'énergie solaire et éolienne, par exemple, ne peut pas fournir un flux d'énergie constant et puissant en cas de mauvais temps ou de mauvais temps ou de faible ou d'absence de lumière. Cependant, comme les vagues fournissent une source d'énergie constante qui est plus de 5 fois plus dense que l'éolien ou le solaire, la combinaison de ces ressources créera un approvisionnement en énergie propre plus stable.

L'énergie des vagues pourrait réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et stabiliser notre approvisionnement énergétique. Mais comme la recherche et le développement sont toujours en cours dans ce domaine, il est difficile de prédire si ou comment nous pourrions voir cela se produire.

Ce que nous savons cependant, c'est qu'alors que les gouvernements et les communautés du monde entier continuent de chercher des moyens de décarboner et de réduire le changement climatique, les ressources renouvelables comme l'énergie éolienne seront essentielles pour atteindre ces objectifs.

Becky Mckay est une journaliste et écrivaine expérimentée qui suit les dernières tendances vertes et les nouvelles en matière de développement durable. Écrivant pour GreenMatch.co.uk, elle a aidé des milliers de lecteurs à trouver des solutions respectueuses de l'environnement à de nombreux problèmes domestiques, comme le chauffage domestique et les dépenses énergétiques.