AID Association initiatives dionysiennes
La Norvège construit une usine expérimentale

CONNAISSEZ-VOUS.....L’ENERGIE OSMOTIQUE ?

vendredi 12 octobre 2007 par JMT

Savez-vous que l’eau douce qui rejoint l’eau de mer dissipe une énergie considérable qu’il est possible de récupérer ?

Une centrale expérimentale basée sur l’énergie osmotique va voir le jour en Norvège

Le principe de l’énergie osmotique

Science et Vie y a consacré des articles il y a plus de 20ans. Une membrane osmotique a une particularité très intéressante : quand elle sépare deux liquides de salinité différente, l’eau va NATURELLEMENT du liquide le moins salé vers le plus salé, jusqu’à ce que la concentration soit la même des deux côtés. 1 gramme de différence de salinité correspond à une dénivellation de 8m, soit une pression d’environ 0,8kg/cm2.

Avec une eau salée à 35g/litre et une eau douce, la différence de pression est égale à 260 mètres de colonne d’eau ! Il est donc possible de récupérer de l’énergie si on a un débit d’eau douce arrivant dans un réservoir mis en communication,à travers une surface suffisante de membranes, avec de l’eau salée.

A noter que le phénomène inverse permet de dessaler l’eau de mer, quand on met en pression l’eau salée et qu’on la force à traverser la membrane qui arrête les molécules de sel, au prix d’une consommation d’énergie importante.

Revenons à notre énergie osmotique : on peut considérer que pratiquement on peut récupérer 50% de cette énergie qui se dissipe naturellement dans les estuaires mais pour cela il faut :

a) disposer de membranes osmotiques résistant à la pression et de section suffisante,ce qui n’était pas le cas il y a 20ans sauf à multiplier les petits conduits en parallèle avec les risques de fuite et de bouchage

b) pouvoir disposer d’eau douce la moins salée possible et d’eau de mer la plus salée possible (or dans un estuaire tout se mélange)

c) maitriser la plomberie sous pression d’eau salée et pour les turbines qui fonctionneront en eau saumâtre donc plus corrosive

d) que l’eau ne soit pas chargée en limons et autres particules pouvant colmater les micropores des membranes (qui sont suffisamment petits pour ne pas laisser passer les molécules de sel)

Les possibilités

Avec un rendement pratique de 25% au total (il faut tenir compte de pertes de charge dynamiques dans la plomberie du système) on arriverait à faire des centrales produisant l’équivalent de chutes de 60m. Pour une rivière de 10m3/s cela ferait environ 6 MWe et une productibilité annuelle de 50 GWh Pour le Rhône ( 1800m3/s avant prélèvements pour irrigation) 1080 MWe et 9TWh Le potentiel total des côtes métropolitaines est estimé à environ 10.000 m3/s soit presque 6 fois plus mais il faut les capter , or une partie s’écoule à la mer, soit linéairement, soit par infiltration, soit par résurgences. Mais en attendant c’est un moyen élégant de récupérer de l’énergie et qui oblige à avoir des eaux propres !

Un projet intéressant serait à coupler à la centrale n fois projetée pour sauver la Mer Morte. Aux 400 m de chute physique s’ajouteraient pour les 350g/l des eaux de la Mer Morte, l’équivalent de 600m de chute pratique pour un débit rejeté à la mer pouvant atteindre les 70m3/s qu’apportaient initialement le Jourdain et ses affluents (désormais captés pour l’irrigation) quand la mer n’était qu’à -392m dans les années 60, soit 680MWe et 6TWh.

Evolution en zone tropicale

D’autres sites peuvent être envisagés dans les grandes dépressions désertiques où la chaleur solaire permet l’évaporation de l’eau (qu’on peut éventuellement favoriser pour récupérer l’eau douce pour irriguer) tout en faisant augmenter la salinité du bassin de réception et donc la production de la centrale qui utiliserait toujours de l’eau de mer à 30/35g/l alors que celle du bassin pourrait arriver au bout de quelques années à être une véritable saumure. Par exemple dans les Chotts au Sud de la Tunisie et de l’Algérie, voire au Bardawil au nord du Sinai, au Lac Assal (Djibouti-Ethiopie) .

Et même de toute lagune, naturelle ou artificielle un peu étendue située en zone tropicale pour évaporer tout le débit d’eau de mer entrant. A ce sujet l’Australie avec ses immenses déserts, pourrait remplacer ses mines de charbon très polluantes par de l’énergie osmotique, avec en sous-produit l’eau douce qui lui fait cruellement défaut.

Et à la Réunion ?

On considère que chaque m2 dans l’ouest doit pouvoir évaporer 2m3 par an dans le meilleur des cas. Pour 1m3/s cela ferait 16 km2 par an. Difficile d’isoler par une digue une telle surface en baie de St Paul ! Meme en atteignant au bout de plusieurs années les concentrations de la Mer Morte ou du Lac Assal soit 350 à 400g de sel par litre d’eau, on ne pourrait produire que 6 MWe et 50GWh. Idem à peu près pour l’usine qu’on pourrait installer au port de Sainte Rose en sortie de la centrale hydroélectrique, déjà beaucoup plus vraisemblable. D’autres pourraient être installées aux embouchures des autres rivières mais avec des productions de 5 a 10 fois plus faibles, troublées à chaque crue.

Et à Mayotte ?

En saccageant son lagon tranformé en désert de sel (qu’il faudrait déjà arriver à fermer) l’Ile Hippocampe pourrait peut-être produire 30MWe et 250GWh ce qui pourrait être produit de manière bien moins agressive par du photovoltaïque

Conclusion

Ce type d’énergie n’a donc d’intérêt pratique que dans les pays qui disposent soit de gros débits d’eau douce soit de lagunes tropicales naturelles ou facilement aménageables de grande surface dans des zones désertiques.

JMT


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