Une turbine sans engrenage révolutionnaire en passe de transformer l’énergie marémotrice en une source d’énergie classique
L’énergie marémotrice demeure une technologie émergente, mais elle offre plusieurs avantages par rapport à des sources d’énergie renouvelables relativement plus avancées comme le solaire et l’éolien: le soleil ne brille pas toujours, le vent ne souffle pas toujours. En revanche, les marées montent et descendent à des moments qui sont prévisibles à la minute près, des années à l’avance. Cela signifie que les courants de marée sont une source fiable et prévisible d’énergie propre, aussi fiable que les phases de la Lune. Les turbines marémotrices sont placées sur le fond marin à des endroits où la vitesse des courants de marée est élevée, afin d’extraire l’énergie de l’eau qui circule et la convertir en électricité. Les technologies des turbines marémotrices étant relativement nouvelles, elles se sont révélées coûteuses par rapport à d’autres sources d’énergie renouvelables et fossiles. Mais des progrès réels ont été réalisés pour réduire les coûts. Le projet D2T2, financé par l’UE, réduit considérablement les coûts d’exploitation d’une turbine marémotrice. «Notre nouvelle turbine de 100 kW (Nova M100-D) est sur le point d’avoir un impact positif sur les zones côtières du monde entier. Elle est plus performante, réduisant de 30 % le coût de production de l’énergie marémotrice. Elle permet de remplacer la production de diesel», note Seumas MacKenzie, chef du projet D2T2, à Nova Innovation.
La technologie de l’entraînement direct versus celle de la boîte de transmission
La nouvelle turbine s’inscrit dans le prolongement du succès de la première série de turbines marémotrices offshore entièrement opérationnelles au monde, dans les Shetland, en Écosse. Ces turbines produisent de l’électricité propre et l’exportent vers le réseau depuis plus de quatre ans. S’appuyant sur l’expérience de l’industrie éolienne, la nouvelle conception de la turbine élimine le besoin d’une boîte de transmission. Un mécanisme d’entraînement direct remplace la boîte de transmission entre le rotor et la génératrice de la turbine, ce qui permet d’augmenter la puissance produite et de réduire les coûts d’exploitation et de maintenance. Moins de pièces mobiles dans la turbine augmentent sa fiabilité et diminue la fréquence des entretiens. Les turbines marémotrices ressemblent beaucoup aux moulins sous-marins: les pales tournent de la même manière, si ce n’est que les rotors sont entraînés par les courants de marée. Le mouvement de rotation est converti en énergie électrique par un générateur à entraînement direct», souligne Seumas MacKenzie. Il poursuit: Un générateur conventionnel requiert une boîte de transmission pour transformer la rotation lente des pales dans l’eau en un mouvement de rotation rapide dans la turbine afin de produire de l’électricité. Le mécanisme d’entraînement direct diffère en ce qu’il permet de produire de l’électricité à faible vitesse de rotation: le même arbre qui tourne avec les pales fait également tourner le rotor du générateur à la même faible vitesse. Cette électricité propre et prévisible est ensuite exportée vers le réseau via un câble électrique sous-marin.» Contrairement à d’autres technologies qui requièrent des vitesses de rotation élevées, les courants de marée contiennent une énorme quantité d’énergie qui peut être exploitée plus efficacement par un générateur à entraînement direct à faible vitesse et à couple élevé. La mise au point d’une technologie robuste capable de résister à l’environnement océanique hostile a été un véritable défi. Les ingénieurs de Nova Innovation y étaient préparés grâce à l’expérience acquise lors de précédents projets de recherche et développement.
Regarder l’avenir avec confiance
La Nova M100-D a fait l’objet de tests poussés au Centre national des énergies renouvelables de l’ORE à Blyth, au Royaume-Uni. Cela a permis de recueillir des informations précieuses sur la durée de vie estimée de la turbine, contribuant ainsi à réduire les risques avant de la mettre en mer. La turbine a ensuite été testée dans l’océan et a parfaitement répondu aux attentes. Le succès du projet a permis à D2T2 d’atteindre la finale du Sustainable Energy Week Awards pour sa contribution à l’avenir de l’énergie propre en Europe. «Notre turbine innovante sans engrenage fera rapidement baisser les coûts de l’énergie marémotrice, ce qui en fera une source d’énergie courante», conclut Seumas MacKenzie.
Mots‑clés
D2T2, turbine marémotrice, Nova Innovation, énergie marémotrice, rotor, générateur à entraînement direct, boîte de vitesses
