Un évent artificiel produit de l’électricité à partir des vagues

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L'entreprise Wave Swell Energy a conçu un évent artificiel qui produit de l'énergie à partir des vagues. Le coût de cette énergie pourrait devenir concurrentiel à l'horizon 2030. | Wave Swell Energy
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Cette trouvaille pourrait représenter la source d’énergie la moins coûteuse à l’horizon 2030. L’entreprise Wave Swell Energy (WSE) a mis au point un « évent » artificiel capable d’exploiter à faible coût l’énergie fournie par les vagues afin de produire de l’électricité.

Le prototype d’un « évent artificiel » de 200 kilowatts a été créé par l’entreprise. En juillet 2022, il a achevé un test d’une année complète sur les côtes de King Island, en Australie. Les résultats obtenus ont dépassé les espérances des concepteurs. Wave Swell Energy a en effet fait appel à l’Organisation australienne de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO) pour faire une étude indépendante concernant l’efficacité énergétique de ce nouveau système.

Selon l’étude en question, une unité UniWave de 1 MW a déjà un « coût actualisé de l’énergie » (LCoE) à peu près comparable avec le fonctionnement d’un générateur diesel isolé. Le LCoE est une mesure qui correspond, pour une installation de production d’énergie, à la somme des coûts actualisés de production d’énergie divisée par la quantité d’énergie produite.

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Au-delà de ce calcul pour une structure isolée, le rapport stipule qu’un développement de la technologie à plus large échelle pourrait très rapidement permettre d’atteindre des coûts de production très bas. « La technologie WSE peut atteindre un LCoE de 0,032 $/kWh, ce qui équivaut à la production éolienne et solaire terrestre la moins chère actuellement, si elle peut atteindre un déploiement de 2500 MW de capacité installée », peut-on ainsi lire dans le rapport.

2500 MW, cela peut sembler beaucoup. Le document, afin de donner un point de comparaison, précise cependant que cela représente seulement environ « un tiers d’un pour cent » de la capacité installée que l’énergie solaire et éolienne a dû déployer avant d’atteindre les faibles coûts dont ils bénéficient actuellement.

L’atout du projet repose notamment sur le fait que l’énergie produite par les vagues est beaucoup plus « prévisible » que celle des autres énergies renouvelables. Le soleil ou le vent sont en effet des éléments capricieux, qui peuvent être absents par moment. Dans le scénario envisagé par le rapport, cette énergie pourrait donc devenir la moins chère au monde dès 2030. Il ne tient d’ailleurs pas compte des potentielles améliorations apportées à UniWave, qui pourraient encore améliorer son efficacité.

Utiliser le reflux des vagues dans un évent

Le dispositif se présente sous la forme d’une structure en béton à l’allure étrange. Un peu biscornue, elle présente une partie émergée et une partie immergée. L’objectif de cette structure, appelée UniWave, est de reproduire le fonctionnement d’un évent naturel.

fonctionnement d'un évent articifiel
Le système de Wave Swell Energy est basé sur l’idée d’une colonne d’eau oscillante, où les vagues pénètrent dans une chambre et déplacent l’air, qui fait tourner une turbine pour générer de l’électricité © Wave Swell Energy.

Si l’on pense naturellement à l’évent d’une baleine, cela n’est pas si loin de la réalité. Dans la nature, un évent peut aussi être une formation rocheuse semi sous-marine. Elle canalise les vagues par le bas, et comporte un trou situé à l’extérieur de l’eau. Les vagues pénètrent dans le canal formé par les roches, et la pression créée par ce courant ascendant expulse de l’air et de l’eau par la sortie extérieure. UniWave se base très exactement sur ce fonctionnement.

Un canal sous-marin en béton laisse l’eau s’engouffrer dans la structure. De l’air et de l’eau sont naturellement expulsés par une vanne de sortie stratégiquement positionnée. Là s’arrête la similarité avec l’évent naturel. En effet, une fois l’eau et l’air expulsés, la vanne se referme. Lorsque vient le ressac, un vide puissant se crée alors dans l’espace intérieur de la machinerie. Ce vide attire l’air extérieur, qui s’introduit par un orifice au sommet de l’appareil : il passe à travers une turbine, et génère ainsi de l’électricité.

Les concepteurs du projet ont choisi de ne faire fonctionner la turbine qu’au ressac, et pas sur le moment « ascendant » de la vague. Cette décision leur a permis de créer un design moins coûteux, et qui a une durée de vie plus longue que les machines qui permettent de collecter l’énergie dans les deux sens. Les turbines étant situées en dehors de l’eau salée, elles devraient également s’abîmer moins vite.

L’entreprise prépare maintenant la mise en production de ses unités énergétiques. Elles pourront se présenter sous la forme d’appareils autonomes, comme le prototype, ou être intégrées à des projets existants. Elles peuvent notamment se greffer sur des digues, des brise-lames, ou encore des projets de prévention de l’érosion côtière.

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L’Organisation australienne de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth estime que le secteur de l’énergie des vagues pourrait évoluer pour fournir environ 1,3% de la demande énergétique mondiale d’ici 2050, soit environ 170 GW de capacité installée.

Vidéo explicative du projet :

Source : Rapport CSIRO 1 et 2

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