Énergies marines renouvelables : quelles solutions pour décarboner ?

Temps de lecture : 3 minutes. Source : l’océan est-il le maître du climat ? de Paul Tréguer.

Aucun doute : si nous voulons atteindre la neutralité carbone (équilibre entre les émissions anthropiques par les sources et les absorptions anthropiques par les puits de gaz à effet de serre), il faut s’orienter d’urgence vers une société plus sobre en dépenses énergétiques.

L’étude réalisée par RTE (Futurs énergétiques 2050, rapport 2021) préconise la réduction, d’ici à 2050, de 45% de notre consommation totale d’énergie sous toutes ses formes. Les scientifiques sont amenés à proposer différents procédés pour capter une partie du gaz carbonique rejeté dans l’atmosphère. On parle alors d’émissions négatives de carbone. Les différents procédés visant à retirer du CO₂ de l’atmosphère à partir de l’océan sont présentés par le programme ONCE (Ocean Negative Carbone Emissions).

Plusieurs techniques de captage de CO₂ passent par la formation de biomasse à partir de la photosynthèse. Il s’agit par rexemple de favoriser la croissance de macroalgues sur des structures fixes (zones côtières) ou flottantes (au large). La biomasse collectée peut servir à la production d’énergie (biométhane) ou de biochar, charbon d’origine végétale, obtenu par pyrolyse.

Les énergies renouvelables sont aussi des pistes pour atteindre la neutralité carbone à 2050. L’océan peut, bien évidemment, contribuer. Son potentiel énergétique est, en effet, très élevé. Il comprend l’énergie thermique des mers, l’énergie élolienne à partir de machines fixes ou flottantes, la production d’électricité grâce à des hydroliennes ou des houlomotrices, ou plus classiquement en utilisant l’énergie des marées. Enfin, à l’interface eu de mer / eau douce, il y a aussi l’énergie osmotique, appelée énergie bleue, qui exploite la différence de salinité entre l’eau douce (un fleuve par exemple) et l’eau de mer lorsqu’elle se rencontrent. Les deux eaux génèrent une pression qui peut être utilisée pour faire tourner une turbine et produire de l’électricité.

Implanter des éoliennes en mer est particulièrement pretinent, car, à puissance égale, le rendement est jusqu’à deux fois supérieur à l’éolien de terre. Les émissions de gaz à effet de serre d’un parc éolien en mer sur son cycle de vie sont très faibles. Elles varient de 14 à 18 g de équivalents CO₂ par kWh produit pour les parcs posés, et se situeraient autour de 19 g pour les parcs flottants, soit plus de 10 fois moins qu’une centrale thermique et jusqu’à deux fois moins que le photovoltaïque. Le développement des éoliennes installées sur des plateformes flottantes devrait réduire les inconvénients éventuels pour le milieur marin, du fait de leur faible emprise au sol. En revanche, les impacts sur l’avifaune (les oiseaux) restent discutés.

Les hydroliennes utilisent, quant à elles, les courants océaniques pour produire de l’électricité. Cette production est renouvelable et parfaitement prédictible.

L’énergie houlomotrice est celle générée par les vagues. Il n’y a pas encore de commercialisation de l’énergie houlomotrice à grande échelle. La force des vagues pourrait potentiellement couvrir 10% de la demande mondiale en électricité.

L’énergie thermique des mers est l’exploitation des différences de température entre les eaux superficielles (de surface) chaudes, et les eaux profondes froides, selon le principe de la thermodynamique. Pour être exploitable, la différence de température entre les eaux de surface et profondes (1 000 m) doit être de 20°.

A l’ère de l’Anthropocène, le système océan joue un rôle fondamental dans la régulation du climat de la planète Terre du fait de sa capacité à échanger de l’énergie thermique et du gaz carbonique avec l’atmosphère.

Il offre également tout un panel de solutions en matière de stockage de CO₂ et de production d’énergie renouvelables qui permettront à terme, de se passer de l’utilisation des énergies fossiles, et d’atténuer les perturbations climatiques majeures créées par les activités anthropiques depuis le début de l’ère industrielle.