Dans un contexte où les craintes d'un dérèglement climatique durable, dû en partie aux activités de l'homme, semblent se confirmer, alors que dans le même temps l'épuisement des énergies fossiles, et en particulier du pétrole, à l'horizon des prochaines décennies, apparaît comme inéluctable, la possibilité d'exploiter les énergies de la mer, et notamment l'énergie des vagues et de diversifier ainsi les ressources énergétiques est une opportunité à saisir. Aujourd'hui, plusieurs systèmes capables de générer de l'énergie à partir des forces de Poséidon font l'objet de développements. Parmi ceux-ci, le Système Electrique Autonome de Récupération de l'Energie des Vagues ou SEAREV. Créé par l'équipe d'Alain Clément au LMF, le Laboratoire de Mécanique des Fluides de l'Ecole Centrale de Nantes et du CNRS, celui-ci pourrait être commercialisé à l'horizon 2011-2012.
Concept SEAREV validé lors de deux campagnes d'essais
Système offshore de deuxième génération, SEAREV se compose d'un flotteur clos et étanche à l'intérieur duquel est suspendue une roue chargée, celle-ci jouant le rôle d'un pendule embarqué. D'un diamètre de 9 mètres, cette roue à axe horizontal, dont la moitié supérieure est évidée, a sa masse concentrée dans la moitié inférieure, lestée de béton. D'où l'effet de pendule. Sous l'action de la houle et des vagues, le flotteur de SEAREV se met à osciller, entraînant alors à son tour un mouvement de va-et-vient de la roue pendulaire. Chacun a son propre mouvement, et c'est le mouvement relatif entre le flotteur et la roue qui actionne un système hydro-électrique de conversion de l'énergie mécanique en électricité. Liées à la roue pendulaire, des pompes hydrauliques chargent des accumulateurs à haute pression qui, en se déchargeant, livre à leur tour cette énergie à des moteurs hydrauliques qui entraînent des générateurs d'électricité, celle-ci étant ramenée à terre à l'aide d'un câble sous-marin. Précisons que plusieurs de ces flotteurs SEAREV peuvent être mouillés au large des côtes. Ils forment alors un parc ou une ferme.
Une maquette à l'échelle 1/12ème d'un prototype de ce flotteur a d'ores et déjà été testée dans la plus grande cuve à houle de France. Installé à l'Ecole Centrale de Nantes, cet outil exceptionnel est doté de 48 générateurs de vagues pilotés par un logiciel, grâce auxquels peuvent être produits à la demande des champs de vagues reproduisant fidèlement, à une échelle ad-hoc, des états de mer réels, mais également des vagues géantes exceptionnelles ou encore des houles croisées parfaites. "Ce travail a été mené au cours de deux campagnes d'essais en juin et octobre 2006. Il s'agissait pour nous de valider le concept SEAREV et sa capacité de production. Au LMF, nous réalisons des modélisations numériques du comportement hydrodynamique et mécanique de notre système. Aussi disposons-nous de modèles qui nous permettent de déterminer quelle va être la quantité d'énergie produite en fonction, notamment, des caractéristiques du lieu de production du système et de tout un ensemble de paramètres de la roue pour laquelle les paramètres du systèmes sont optimisés", explique Hakim Mouslim, ingénieur de recherche au sein du laboratoire nantais qui compte une centaine de personnes réparties en quatre équipes.
Ces deux campagnes d'essais ont donc permis de valider le concept général, y compris la méthode d'amplification du mouvement par contrôle adaptatif de la roue en temps réel, et de recaler par les données réelles les logiciels de simulation établis préalablement sur des modèles virtuels idéaux. "Lors de ces essais, nous avons pu également mettre à jour des instabilités du comportement du flotteur dans des conditions particulières. Aussi ces résultats nous ont-ils conduit à définir une nouvelle forme de flotteur, aujourd'hui à l'étude, tant en bassin qu'à l'aide de la simulation numérique", indique-t-il. Progressivement, l'équipe du LMF, qui travaille depuis deux ans avec un consortium d'industriels, dont Areva et des entreprises d'ingénierie du secteur de l'offshore, se rapproche d'une solution techniquement et économiquement viable.
Un prototype grandeur réelle à l'horizon 2009-2010
24 m sur 14 m, 1000 tonnes dont 400 tonnes pour la seule roue pendulaire! Telles sont les mensurations du système grandeur réelle qui pourrait alimenter jusqu'à 200 foyers à terre en moyenne sur une année. Un prototype devrait être construit courant 2009, afin d'être testé en mer et mis au point l'année suivante. Il pourrait l'être sur le site d'essais à la mer que la région Pays de la Loire se propose d'accueillir sur son littoral, au voisinage de la Loire, et de financer dans le cadre du Contrat de Projet Etat/Région 2007-2013. Soutenu par le CNRS, cette infrastructure de recherche sera également accessible à tous les autres projets de machines houlomotrices aujourd'hui en construction en Europe. "On compte actuellement dans le monde une cinquantaine de projets portant sur l'exploitation de l'énergie produite par les vagues. Ils sont localisés principalement en Grande-Bretagne, au Portugal et en Amérique du Nord", précise Hakim Mouslim.
