L’énergie osmotique fait partie des énergies marines, elle permet de produire de l’électricité à partir de la pression effectuée par la différence entre l’eau de mer et l’eau douce des fleuves. Cette énergie pourrait couvrir un tiers de nos besoins énergétiques dans l’avenir.
La première centrale osmotique a été mise en service en novembre 2009 par la société Statkraft Energi à Hurum, près d'Oslo. Le budget de Recherche & Développement (R&D) est estimé à 1.4 millions 'euros (soit 11 millions de couronnes norvégiennes) pour cette centrale.
Une centrale osmotique est capable de produire de l’électricité à partir du mouvement chimique entre l’eau de mer et l’eau douce des fleuves lorsqu’elles se rencontrent. On appelle ce mouvement l’osmose.
Cette technologie est très prometteuse puisqu’elle peut être produite partout à l’embouchure des fleuves. Elle pourrait produire 1700 TWh d’électricité par an au niveau mondial. Et pas, contrairement à l'énergie solaire ou éolienne, cette énergie renouvelable peut produire de l'électricité en continu. Elle répond aux besoins de base du réseau électrique au même titre que l'hydroélectricité.
27 000 TWH D'ÉNERGIE OSMOTIQUE SONT GÉNÉRÉS ANNUELLEMENT À TRAVERS LE MONDE NATURELLEMENT SANS ÊTRE EXPLOITÉE, C'EST L'ÉQUIVALENT DE LA DEMANDE MONDIALE ACTUELLE EN ÉLECTRICITÉ.
La production de l'énergie osmotique passe par plusieurs étapes. Le processus est simple :
Pour vous donner un exemple, d'après les résultats de Statkraft, un mélange d'eau douce et d'eau salée d'une masse volumique totale de 1010 kg/m3, permettrait à la turbine hydraulique d'atteindre une puissance de 2 MWh. Cette puissance est l'équivalent de l'énergie produite par une chute d'eau de 270 mètres.
Une centrale osmotique à de nombreux avantages, comme le fait qu'elle soit considérée comme une énergie "bleu" car son exploitation est très intéressante :
Mais cette énergie renouvelable possède aussi quelques inconvénients, due au fait qu'elle ne soit pas encore assez répandue car elle reste au stade de l'innovation en matière d'énergie verte, et au fait qu'il reste encore des étude à faire au niveau matériel :
Il existe différentes techniques pour produire de l’électricité à partir de cette énergie :
L’osmose à pression retardée est une technique qui nécessite deux bassins séparés par la membrane semi-perméable. Dans un des bassins se trouve de l’eau douce et dans l’autre se trouve de l’eau salée. Les molécules d’eau douce qui traversent la membrane augmentent la pression dans le bassin d’eau salée, cette eau sous pression est envoyée dans une turbine qui fabrique l’électricité.
Cette technique repose sur la composition de l’eau salée. L’électrodialyse inverse nécessite aussi deux bassins séparés d’une membrane, c’est lors de la migration des ions que les solutions se chargent et produisent du courant électrique.
Pour faire face à la faible performance de la membrane, des chercheurs ont mis au point avec succès une membrane avec une épaisseur de 3 atomes. L’avantage de cette technologie c’est qu’elle fait ses preuves, mais aucune centrale ne compte utiliser cette technique faute d’investissements.
Les différents écosystèmes aquatiques à l'embouchure des rivières, dans les deltas et les estuaires, sont des milieux fragiles. C'est pourquoi il est important de connaître les impacts potentiels d'une centrale osmotique :
A l'heure d'aujourd'hui, le rendement des centrales osmotiques est le frein principal au développement et à l'épanouissement de cette énergie marine. Cette technologie engendre des coûts de production très importants, en partie dûs au nettoyage des membranes semi-perméables. C'est justement sur ce point que les scientifiques internationaux, ainsi que les chercheurs français, concentrent tous leurs efforts.
Pour une centrale osmotique, les impacts environnementaux et sociaux sont principalement basés sur l'entretien de celle-ci. Les impacts sont les mêmes que pour ceux d'une usine de traitement d'eau avec membrane, qui eux sont plutôt bien documentés :
Source : Connaissances des énergies / Énergie de la mer / Hydroquebec / Engie
