ETM (énergie thermique des mers, OTEC)
Production d’électricité à partir de l’écart de température entre l’eau de surface chaude des tropiques et l’eau froide des profondeurs, en général de 20 à 25 °C, à l’aide d’un cycle thermodynamique.
L’ETM utilise l’océan comme un immense capteur solaire. Sous les tropiques, l’eau de surface est à 25–29°C, alors que l’eau à 800–1 000 m de profondeur est à 4–6°C. Il faut un écart d’au moins 20°C environ pour un fonctionnement utile.
Le rendement disponible est faible par nature. La limite de Carnot pour un écart de 24 K vaut :
Les cycles réels atteignent environ 3–4 % brut, et le pompage d’énormes volumes d’eau froide consomme 20–30 % de la production brute. Une centrale de 100 MW nets demande des débits d’eau froide de l’ordre de quelques centaines de m³/s, dans une conduite de plusieurs mètres de diamètre descendant jusqu’à environ 1 000 m.
Types de cycle :
- Cycle fermé : l’eau chaude vaporise un fluide de travail comme l’ammoniac, qui entraîne une turbine, comme dans un cycle organique de Rankine / cycle binaire
- Cycle ouvert : l’eau de mer chaude se vaporise instantanément sous vide ; la vapeur condensée fournit en prime de l’eau douce dessalée
- Combinaisons hybrides
Les démonstrateurs restent modestes : la centrale de 100 kW de Makai Ocean Engineering à Hawaï (2015) et celle de Kumejima au Japon (environ 100 kW), après des essais plus anciens à Keahole Point. Les coproduits comme l’eau douce, la climatisation par eau de mer et l’aquaculture améliorent l’équilibre économique. L’intérêt de l’ETM tient à une production quasi en base pour les îles tropicales, avec des facteurs de charge qui pourraient dépasser 90 %, mais le coût des grandes conduites d’eau froide et des plateformes flottantes n’a pas encore fait ses preuves à grande échelle.
Termes associés
Tous les termes →- Énergie houlomotrice (énergie des vagues)
Énergie captée à partir du mouvement des vagues à la surface de l’océan grâce à des systèmes comme les absorbeurs ponctuels, les colonnes d’eau oscillantes ou les atténuateurs ; encore au stade précommercial.
- Centrale géothermique à cycle binaire
Centrale géothermique où la saumure chaude chauffe un fluide de travail distinct, à bas point d’ébullition, qui entraîne la turbine : on peut ainsi produire à partir de ressources d’environ 100 à 180 °C.
- Charge de base (baseload)
Niveau minimal de la demande d’électricité sur un réseau au cours d’une journée, d’une saison ou d’une année, historiquement couvert par des centrales tournant en continu à forte puissance.
- Énergie hydrolienne
Électricité produite par des turbines immergées placées dans de forts courants de marée, comparables à des éoliennes mais entraînées par une eau environ 800 fois plus dense que l’air.
- Facteur de charge
Rapport entre l’énergie réellement produite par une centrale sur une période et celle qu’elle aurait produite en fonctionnant à pleine puissance nominale pendant toute cette période.