L’osmose : une source d’énergie maritime

Quand eau douce et salée se rencontrent…

Après le vent, le soleil, les courants et les marées, des chercheurs veulent mettre à profit un autre don de la nature, la réaction obtenue quand eau douce et eau salée se rencontrent, pour produire de l’électricité sans polluer la planète. Couverte à 71% par les océans et les mers, la planète qui recèle d’énormes quantités de flux énergétiques notamment de types marines. Ces énergies d’ exploitation sont nommées les énergies marines. L’ énergie osmotique ou osmose est aujourd’hui la moins connue et nécessite plus de recherche  et d’investissements. Un premier prototype de centrale osmotique d’une puissance de 4 kW  a été mis en place en novembre par la société norvégienne Statkraft.

L’osmose de l’énergie

Par définition, l’énergie osmotique représente exploitation de salinité entre l’eau de mer et l’eau douce. Plus précisément l’exploitation de la membrane semi-perméable séparant les deux types d’eau. La migration de molécules au niveau de cette membrane pressurise l’eau créant de l’électricité par le biais de turbines à fort débits.

Principe de fonctionnement

Les ions Na+ et Cl(sodium et de chlore)  principalement  présent dans l’eau de mer sont issus du sel dissout dans l’eau de Mer. Prenons deux réservoirs remplis pour l’un d’eau douce et pour l’autre d’une solution d’eau salée de même volume séparés par une membrane semi-perméable (également dite « sélective »).Cette membrane bloque les ions de grosse taille (Na+ et Cl) et laisse passer les molécules d’eau plus petites H2O. L’eau douce contient de la même façon des sels mais en plus petite quantité.

Les deux réservoirs  d’eau douce et d’eau salée possèdent tous deux, des concentrations de sels différentes.Mis côte à côte et séparées par une membrane, les molécules de sels de l’eau douce vont traverser l’eau salée pour égaliser la différence de sels limités. Ce qui engendre par la  suite une augmentation de la pression au niveau de l’eau salée et donc le  niveau d’eau du réservoir jusqu’à une hauteur de 120 m en moyenne . L’effet s’arrête lorsque l’équilibre osmotique est atteint, c’est-à-dire l’équilibre entre les couples “pression” et “concentration “(en sels) de l’une et l’autre des solutions.

La pression de l’eau qui en résulte est donc utilisée pour faire tourner une turbine et ainsi produire de l’électricité.

L’osmose inversée

Le principe est inversé, l’osmose inverse consiste à appliquer une pression pour forcer l’eau pure à passer à travers la membrane, vers le réservoir d’eau saline. Le but est d’inverser le sens de migration des molécules d’eau. En plus de produire de l’électricité, l’osmose inverse permet de purifier l’eau. En effet, 92 à 98% des particules sont purifiées grâce à ce procédé.

Application

Hormis la nécessité d’exploiter l’énergie osmotique aux embouchures des fleuves, ce dispositif peut être décentralisé et niché sous le sol de nos immeubles grâce à des systèmes membrane en acétate de cellulose relié centrale osmotique. Une centrale osmotique serait susceptible de fonctionner près de 8 000 heures par an, soit près de 3 ou 4 fois plus que la durée moyenne de fonctionnement d’une éolienne.Elle permettrait de produire pour une industrie d’installation de la taille d’un terrain de football assez d’énergie pour alimenter 30000 maisons.

A l’échelle mondiale, l’énergie osmotique pour produire chaque année environ 1 700 TWh( 10^12 Watt-heure) ce qui équivaut à 50 % de la production totale d’énergie en Europe. Cette production pourrait théoriquement permettre de couvrir près d’un dixième des besoins mondiaux en électricité.

L’énergie osmotique pourrait être une ressource énergétique renouvelable dans le futur ne polluant pas l’environnement qui nous est cher.

 

 



Laisser un commentaire

[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]