Utiliser les courants et les marées pour produire de l’énergie ? L’idée n’est pas neuve : des moulins marins existent depuis le XIIème siècle en Bretagne. Mais la technologie a évolué, et les hydroliennes fabriquées aujourd’hui sont très performantes.

Elles fonctionnent sous la mer à la manière des éoliennes en plein air, utilisant l’énergie cinétique des courants pour actionner les turbines. Mais la masse volumique de l’eau étant 800 fois plus élevée que celle de l’air, la taille des pales peut être beaucoup plus réduite sous l’eau.

Au même titre que le vent, les courants sont évidemment une source propre et inépuisable, mais ils bénéficient d’une meilleure prédictibilité. Le Service hydrographique et océanographique de la marine (Shom) est capable de mesurer les fluctuations des marées pour le siècle à venir.

Le littoral européen est propice à l’exploitation de cette énergie, qui pourrait fournir une partie substantielle de l’électricité que nous consommons. La France dispose, selon une étude faite par EDF, d’un potentiel très important entre la Bretagne et le Cotentin, avec des zones de courants intenses à proximité des côtes, où les marées sont fortes et où l’accessibilité est bonne, permettant l’entretien des installations.

Il n’y a pas de danger pour le trafic maritime, les hydroliennes étant immergées en profondeur (entre 9 et 50 mètres), et signalées à la surface. Il n’y a enfin pas de véritable désagrément esthétique, la partie émergée ressemblant à une bouée de signalisation classique.

Panorama des projets étrangers

Une trentaine de projets d’exploitation d’hydroliennes sont actuellement testés dans le monde.

Les pionniers sont les Britanniques, qui possèdent un savoir-faire lié à l’exploitation du pétrole offshore, et les îles du sud du pays de Galles jusqu’au nord de l’Irlande et de l’Ecosse offrant les sites les plus adaptés d’Europe pour l’exploitation de fermes hydroliennes.

C’est en Norvège que fut installée en 2003 la première hydrolienne, fabriquée par HammerfestStrøm, la turbine prototype "Blue Concept" installée au fond de la baie de Kvalsundet a une puissance nominale de 300 kW. Depuis, des projets de plus grande envergure ont été mis en place.

L’hydrolienne Seaflow de la société Marine Current Turbines basée à Bristol, leader du marché soutenu dès sa création par EDF Energy, tourne à titre expérimental depuis 2003 près de Cardiff. Le système permet aux hélices de remonter à la surface pour la maintenance et les réparations.

Seagen, tout juste posée dans le détroit de Strangford en Irlande du Nord, produira jusqu’à 1,2 MW en pointe (l’équivalent d’une grosse éolienne), 18 à 20 heures par jour. Le bras mobile porte deux hélices bipales de 16 mètres d’envergure. Elles sont réversibles et profitent du courant des marées montantes et descendantes. Seagen sera reliée au au réseau électrique l’été prochain, permettant de fournir un millier de foyers en électricité.

Marine Current Turbines a pour projet d’exploiter d’ici 2012, au large de l’île galloise d’Anglesey, une ferme de sept hydroliennes produisant 10 MW.
En partenariat avec le groupe canadien BC Tidal Energy, la société déploiera également d’ici 2009 son système dans la rivière Campbell à Vancouver : trois turbines dans un premier temps, mais l’ambition à long terme de faire de la Colombie Britannique la première région mondiale de production d’énergie hydrolienne, avec 4000 MW fournis. Et BC Tidal Energy développe également un projet sur la côte Est en Nouvelle Écosse.

D’autres sociétés britanniques sont à la pointe de ce marché :
Lunar Energy, basée à Hessle, commencera cet été l’installation de 8 hydroliennes au large de la péninsule de St David au Pays de Galles. La société a également annoncé un projet de 300 hydroliennes d’ici 2015 en Corée du Sud, en partenariat avec Midland Power Co., Hyundai Samho Heavy et Rotech Engineering. Une turbine test sera mise en place l’année prochaine, et une étude d’impacts déterminera la faisabilité de l’ambitieux chantier.

OpenHydro, basée à Dublin, a installé ses premières turbines en 2006 sur le site de Fall of Warness à l’Ouest de l’ile d’Eday en Ecosse. Un important programme d’observation des impacts environnementaux avait été mis en place, et les résultats sont positifs : algues, mollusques, géologie marine, trait de côte, cohabitation avec le trafic maritime de ferries, etc. De nouvelles turbines devraient donc être installées cette année.

Tidal Stream, basée à Londres, dont le système de turbines semi-immergées est adapté aux eaux profondes. Celui-ci comporte quatre turbines montées sur une bouée tubulaire placée verticalement et amarrée au fond de la mer par un bras pivotant. Testé au nord de l’Écosse, il devrait être opérationnel en 2010 pour un coût de 0,045 euro/kWh.

SMD, basée à Newcastle, a développé un système appelé Tidel, souple et économique, avec des turbines de 15 mètres de diamètre tournant à moins de quinze rotations par minute, qui pourrait fournir 1 mégawatt par unité, soit de l’électricité pour 900 maisons.

Aux Etats Unis, six turbines Verdant Power de cinq mètres de diamètre ont été installées dans l’embouchure de l’Hudson River à New York et ont produit 50 000 kW entre décembre 2006 et mai 2007. Ne suivront que 24 autres hydroliennes sur les 300 unités (d’une faible puissance de 35kW) prévues à l’origine du Roosevelt Island Tidal Energy Project. Celui-ci a connu de nombreux incidents techniques et d’importantes lourdeurs administratives et n’atteindra donc pas tout de suite l’objectif de 8000 foyers alimentés. Mais l’Etat de New-York et les autres partenaires n’abandonnent pas le projet pour la grande pomme !

En Floride, le Center of Excellence in Ocean energy technology de Florida Atlantic University développe un programme prévoyant l’installation de turbines test de 30 m de diamètre et d’une puissance de 20kW, propulsées par le Gulf Stream et placées sous la surveillance de bouées d’observation et de contrôle fonctionnant à l’énergie solaire ces turbines.

On pourra enfin citer, parmi les projets en cours de par le monde, celui d’Iberdrola, plus gros producteur d’énergie nucléaire d’Espagne mais aussi premier producteur mondial d’énergie éolienne, qui a annoncé la mise en chantier de la plus grande ferme hydrolienne d’Europe.

En France : Sabelia

La société Quimperoise Hydrohelix a développé la Sabella D03, modèle test d’hydrolienne et seul développement industriel français à ce jour, qui n’a rien à envier à ses prédécesseurs britanniques, et qui sera testé pendant six mois dans l’embouchure de la rivière de l’Odet à Bénodet, par une profondeur de 19 mètres. De nombreuses mesures seront effectuées, en partenariat avec l’IFREMER notamment, qui s’assurera de la protection de l’environnement sous-marin. Le prototype a été conçu pour un respect maximal de la faune.
Le projet Marenergie prévoit la construction de cinq hydroliennes de 10 à 15 mètres de diamètre et d’une puissance de 200 à 1200 kW selon les sites d’implantation, en France comme à l’étranger.

Labellisé par le pôle Mer de Bretagne et cofinancé par les collectivités régionales, le projet fait appel aux compétences d’autres entreprises locales : Sofresid Engineering (calcul de l’hydrodynamique et des structures, ingénierie de construction et d’installation offshore), In vivo Environnement (océanographie, études environnementales) et Dourmap (expertise des courants, équipementier électrique).

Le président d’Hydrohelix Energies, et co-concepteur de Sabella avec Hervé Majastre, Jean-François Daviau estime qu’une douzaine de sites français (Raz de Sein, Chaussée de Sein, Fromveur, Héaux de Bréhat, Raz Blanchard, etc.) sont propices à l’installation d’hydroliennes, pour une production qui pourrait atteindre plus de 10 000 gWh, soit 2% de la production électrique nationale. Selon Cyrille Arbonnel, chargé du projet hydroliennes chez EDF, qui réalise des études de faisabilité détaillées, 3000 MW pourraient être produits sur le littoral français, autant que la centrale nucléaire de Flamanville.

Et l’Outre-mer ?

L’électricité produite en Polynésie coûte très cher, et les courants y sont exceptionnellement forts. Tahiti Marine Energy étudie les opportunités de développement pour des projets d’hydroliennes, et elles sont nombreuses. Les îles pourraient gagner leur indépendance énergétique (propre) à moindre frais, avec une productivité record et une faible distance de raccordement.
Qu’attendent-donc les pouvoirs publics pour lancer la machine ?!

A la Réunion, les conditions sont aussi excellentes. L’Etat français a inauguré en février dernier le projet Réunion 2030, destiné à faire de l’île un laboratoire du développement durable d’envergure internationale, et créateur d’emplois. Un projet qui "suppose une mobilisation des acteurs institutionnels et des acteurs économiques, basée sur des partenariats dynamiques, mais aussi une communication, une pédagogie et une participation du public qui viennent consolider l’adhésion spontanée déjà forte de la population à ce projet”. Au programme : énergie solaire, énergie houlomotrice biomimétique, énergie thermique des mers, et... Pourquoi pas des hydroliennes ?

Les inconvénients de cette technologie

La question de l’entretien des hydroliennes est primordiale. Les installations s’usent rapidement sous la mer. Mais nous avons vu que les dispositifs techniques prévoient une maintenance facilitée. Se pose alors le problème de l’accès aux fermes, parfois rendu délicat dans les zones à très forts courants, mais si quelques projets n’ont pas anticipé ce souci, le paramètre entre dorénavant en compte dans leur élaboration.

La difficulté du raccordement au réseau dépend des sites, mais un certain nombre semblent satisfaire les exigences en la matière.

L’impact sur l’environnement marin est quasi-nul, et des études approfondies permettent de l’appréhender. Certains pêcheurs craignent que les turbines empêchent le dépôt de sédiments et donc le développement de la flore. Cependant les zones à courants puissants n’accueillent pas des écosystèmes très riches, et quoi qu’il en soit l’énergie hydrolienne est d’une propreté inégalable.

Ne reste donc qu’un seul problème : le coût. L’énergie hydrolienne, si elle est compétitive en Polynésie, ne l’est pas du tout face au nucléaire en métropole. Mais le développement durable passe par l’investissement dans ces énergies renouvelables, afin d’équilibrer le mix énergétique. C’est donc une question politique.

Le rôle des politiques

Les PME désirant se lancer sur ces marchés prometteurs ont besoin de fonds publics pour réaliser les investissements nécessaires à la recherche et au développement de prototypes, qui coûtent plusieurs millions d’euros. Surtout quand les investisseurs privés sont encore timides. Ainsi Tom Murley, du fonds d’investissement HG Capital, considère que "la technologie n’est pas encore mûre pour y investir", et Jonathan Johns, en charge des énergies renouvelables chez Ernst & Young juge "le système encore immature", préconisant d’attendre "au moins cinq ans".

Ce temps d’incertitude, avant que ne s’impose une innovation, c’est celui de toutes les chances pour les entreprises françaises, qui ont déjà un train de retard sur la Grande-Bretagne.

La frilosité pourrait s’expliquer par quelques expériences douloureuses. De nombreux projets liés à l’énergie marémotrice ont été abandonnés depuis les années 1970. D’autres ont vu leur coût exploser, et ont connu des bilans mitigés. L’usine de la Rance est un exemple de chantier pharaonique pour un impact environnemental discutable.

Parmi les projets avortés : l’équipement du Raz de Sein de avec 390 hydroliennes de 10 mètres de diamètre, jugé non rentable ; le programme américain Coriolis, qui prévoyait 242 hydroliennes de 91 mètres de diamètre au large de la Floride, abandonné à cause des risques de résistance mécanique et d’impact sur le Gulf Stream ; Le Tidal Bridge philippin, reliant les îles Samar et Dalupiri avec 274 turbines sous sa coupe, etc.

Mais les temps ont changé, les technologies ont évolué, et le moment est venu d’investir massivement dans les énergies renouvelables ! A fortiori si l’on veut porter la part des énergies renouvelables à 20%, comme prévu dans l’avant-projet de loi présenté aujourd’hui par le ministre de l’Ecologie Jean-Louis Borloo.

Sauf que ce texte, issu du Grenelle de l’environnement, met surtout l’accent sur l’éolien. Et pas un mot sur l’hydrolien. C’est fort dommage, car le solaire est limité en France, l’hydraulique, s’il reste des opportunités de développement à petite échelle, est déjà bien développé (13% de la puissance électrique française), la biomasse est plus compliquée et contestée... L’hydrolien est compétitif, à tous égards, mais encore trop peu connu, quelle autre explication ?

Les professionnels de la filière s’organisent, et militent pour la reconnaissance juridique des énergies de la mer. C’était l’une des questions abordées au cours de la première Global Marine Renewable Energy Conference qui s’est tenue à New York les 17 et 18 avril derniers. L’existence d’une régulation précise et adaptée rassurerait les investisseurs et donnerait corps à un secteur au développement certain.

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