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Voilà plus de deux ans et demi que cette hydrolienne d’Hydroquest est testée dans un canal d'amenée d'une installation hydroélectrique d'EDF. Ici à l'horizontale, la tour se compose de 2 colonnes composées chacune de 4 turbines. © Hydroquest
Présentation en vidéo de l'hydrolienne que promeut l'entreprise grenobloise Hydroquest. © Media-Concept-71, Dailymotion
En France,
l’entreprise iséroise Hydroquest a conçu une hydrolienne flottante
prévue pour une utilisation fluviale. Le projet Hydrofluv sera bientôt
présenté à Orléans, lors du Festival de Loire, en vue du test grandeur
nature qui y sera mené au début de l’année prochaine. La technologie en
jeu mérite quelques approfondissements.
Le 04/09/2013 à 15:28
- Par
Représentation schématique de l'hydrolienne
d'Hydroquest qui sera installée début 2014 à Orléans, entre les ponts
Joffre et de l’Europe. Elle restera en place pendant un an. Durant ce
temps, son impact environnemental, supposé être quasi-nul, sera évalué
par l'entreprise Biotope. © Hydroquest
Les énergies renouvelables
sont de plus en plus exploitées à des fins commerciales à grande
échelle, notamment pour la production d’électricité. Trois filières se
partagent aujourd’hui un monopole : l’éolien, le solaire photovoltaïque
et l’hydroélectricité,
laquelle domine d’ailleurs largement les deux autres. En France, cette
filière repose principalement sur des barrages connectés à des centrales
dites gravitaires ou de pompage-turbinage (Step). En 2012, ces
installations ont fourni 11,8 % de l’électricité produite sur notre
territoire national (soit 63,8 TWh).
Cependant, les barrages
ne résument pas à eux seuls cette filière porteuse, car de
nouveaux projets cherchent à exploiter au mieux l’énergie cinétique des
courants d’eau dans d’autres contextes, avec moins d’impacts environnementaux ou sociaux. Les hydroliennes, qu’actionnent les courants marins comme le vent fait tourner les éoliennes, en sont le parfait exemple. En France, le potentiel hydrolien théorique a été estimé à 3 GW pour la partie marine.
Des entreprises envisagent également l’installation d’hydroliennes dans des cours d’eau, aux mouvements d’eau réguliers et prévisibles, et où d’imposantes infrastructures hydroélectriques
ne peuvent être construites. Certes, le marché fluvial est moins
porteur que son pendant marin, mais le groupe Navigant Research l’estime
tout de même à une puissance cumulée installée de 3 GW d’ici 2025, à
l’échelle de la planète. En Isère, une jeune PME grenobloise cherche à
exploiter ce nouveau marché.
Voilà plus de deux ans et demi que cette hydrolienne d’Hydroquest est testée dans un canal d'amenée d'une installation hydroélectrique d'EDF. Ici à l'horizontale, la tour se compose de 2 colonnes composées chacune de 4 turbines. © Hydroquest
Une solution pour l’hydrolien fluvial : le projet Hydrofluv
En 2001, Jean-Luc Achard a initié le programme de recherche Harvest (pour hydrolienne
à axe de rotation vertical stabilisé), durant lequel neuf brevets
internationaux ont été déposés. En 2010, les résultats obtenus ont en
plus motivé la création de l'entreprise Hydroquest,
puis la mise en test d’une hydrolienne dans un canal d’amenée d’une
installation hydroélectrique d’EDF, l'un des partenaires du projet
Hydrofluv. Ce dernier va justement bientôt franchir une nouvelle étape :
l’installation début 2014 d’une structure dans un milieu sauvage, à
savoir le long du quai de la Madeleine à Orléans, dans la Loire.
D’un poids de 2 t, l’hydrolienne grenobloise a la particularité d’être flottante, puisque suspendue à une barge
(6 m de long, pour 5 m de large) pouvant être amarrée en tout lieu,
tant que le tirant d’eau est supérieur à deux mètres. Elle se compose
d’une « tour » constituée de deux colonnes contrarotatives munies d’un
nombre ajustable (selon la profondeur du site) de turbines à flux transverse (largeur totale de 1,5 m). Elles sont connectées par groupe à des génératrices à aimants permanents, et protégées des débris charriés par les eaux grâce à des grilles.
Une clé technologique : une colonne relevable au carénage asymétrique
À Orléans, chaque colonne sera composée de deux
turbines qu’actionnera un flux d’eau s’écoulant à la vitesse de 2 à 3
m/s, ce qui est supérieur à la limite de 1,5 m/s en deçà de laquelle le
système est inopérant. Dans ces conditions, la puissance de l’installation
devrait osciller entre 30 et 50 kW. Plus tard, d’autres hydroliennes de
la firme devraient atteindre une puissance de 200 kW (toujours en
fonction des sites).
Présentation en vidéo de l'hydrolienne que promeut l'entreprise grenobloise Hydroquest. © Media-Concept-71, Dailymotion
Pour augmenter la puissance fournie par l’installation, les chercheurs ont eu recours à une astuce, en donnant une forme asymétrique aux éléments du carénage bordant les turbines. Leur but : créer un effet d’entonnement afin d’accélérer le mouvement de l’eau
agissant sur les pales du rotor vertical. Enfin, un dernier détail
technique pourrait séduire les exploitants : la tour est suspendue à un
pivot et peut donc être relevée. Cette opération facilite la mise en
place et le déplacement de l’installation, mais aussi sa maintenance puisqu’elle se fait hors de l’eau.
Que penser de l’hydrolienne d’Hydroquest ?
La puissance affichée par l’hydrolienne iséroise reste modeste en regard de celle d’autres technologies hydrauliques exploitées
en France. Cependant, elle pourrait trouver sa place en d’autres lieux,
par exemple dans des régions où la sismicité limite la construction de barrages ou dans des zones décentrées par rapports aux réseaux interconnectés d’électricité.
Ainsi, cette innovation pourrait être appréciée en
Afrique ou en Amérique central, d’autant plus qu’elle est respectueuse
de l’environnement : son impact visuel ou sonore est réduit, ses
matériaux sont recyclables et elle n’embarque aucun liquide polluant.
Par ailleurs, puisqu’il n'y a pas de retenue d’eau créée, les poissons ne se voient pas opposer d’obstacles infranchissables durant leurs déplacements.
Une ombre reste au tableau, celle du coût de
l’électricité ainsi produite. Selon Hydroquest, il serait compris entre
100 et 180 euros par mégawattheure (contre une moyenne globale française
d'une cinquantaine d'euros), soit, tout de même, moins que le solaire.
Les tests à venir devraient le préciser, mais ce point apparaît pour
certains comme un facteur handicapant. Pour les personnes désireuses
d’en apprendre plus, le projet Hydrofluv sera présenté à Orléans durant
le Festival de Loire, du 18 au 22 septembre.