Énergie thermique des mers - Définition

Le rendement

La machinerie de l’E.T.M. est complexe. On déclinera donc son rendement en plusieurs données, et on aura le rendement de chaque cycle. Le rendement général de l’ensemble de l’installation.

(Puissance nette) / (Puissance brut)

(Puissance du turbogénérateur-Puissance de pompage des eaux) / (Puissance du turbogénérateur)

• un cycle fermé avec une puissance brute de 1 MW est de 50%
• un cycle fermé avec une puissance brute de 100 MW est de 80%
• un cycle ouvert avec une puissance brute de 250 kW est de 40%

Cela veut dire que le rendement varie en fonction de la puissance de l’usine : plus elle est puissante, meilleur est le rendement, et cela dépend aussi du cycle utilisé.

Projet d’étude sur Hawaï

Etude sur le laboratoire de l’énergie thermique des mers d’Hawaï (NELHA) Historique du NELHA :

• NELHA se nommait "NELH" en 1974 quand l’Etat législatif de Hawaï créa le « Natural Energy Laboratory of Hawaii » sur 322 acres (≈ 129 hectares) de terre à Keahole Point. NELH a été créé pour la recherche sur l’énergie thermique des mers (ETM).
• En 1979, une usine E.T.M. du nom "Mini-OTEC," est ancrée sur la mer de Keahole Point, démontrant la première production nette d’électricité par le biais d’une E.T.M. en cycle fermé.
• En 1980, Le NELH construit sa première canalisation à Keahole Point allant à 610 mètres en profondeur et à 14 mètres en surface.
• En 1981, la recherche sur l’E.T.M. aboutit au projet de tester le bio-rejet et les mesures de précaution sur la corrosion pour le cycle fermé.
• En 1984, l'utilisation du pompage de l’eau par l’E.T.M. permet aussi de mettre à profit plusieurs moyens d’utilisation de cette eau.
• En 1985, la législature créa le HOST (Hawaï Ocean Science and Technology), parc de 548 acres (≈ 220 hectares) à Keahole Point, pour anticiper sur une éventuelle expansion, du fait de l’agrandissement du business de NELH.
• En 1990, les parcs HOST et NELH ont été rassemblés en une seule compagnie, le NELH Authority (NELHA), attaché au département du business, du développement économique et du tourisme du gouvernement de l’état d’Hawaï.
• De 1993 à 1998, utilisation de la plus grande E.T.M. à cycle ouvert, possédant les caractéristiques techniques suivantes :
• En 1998-99, la législature autorisa l’expansion d’activités au NELHA, incluant d’autres activités de business, en vue d’augmenter le développement économique et de générer des revenus pour financer l’expansion du parc.
• Aujourd’hui, NELHA est le propriétaire foncier de près de 30 entreprises qui génèrent un budget économique d’environ 30 à 40 millions de dollars par an, incluant les revenus des taxes des 200 métiers, de l’activité des constructions et des taxes sur les produits exportés. Il existe à Keahole Point, deux systèmes de canalisations en profondeur et en surface pour avoir des températures de 24 °C et de 7 °C, et une troisième, la plus large et profonde au monde allant jusqu’à 900 mètres, est en voie de développement.
• Avec ses 870 acres de terrains, le NELHA possède les trois critères pour l’installation d’E.T.M. dans son parc.

En effet, on se situe à la pointe de l’île de Big Island, une des îles d’Hawaï, et il est alors facile d’avoir accès à l’eau. De plus, Hawaï est une sorte de récif où le tombant atteint des profondeurs abruptes, à quelques mètres du plateau corallien de l’île d’Hawaï. Et d’un point de vue géographique, Hawaï se trouve dans la zone où les eaux de surface restent relativement constantes tout au long de l’année, avec une température moyenne de 26 °C.

Description du site

L’organisation du NELHA installée à Hawaï a pour objectif de concrétiser le projet d’E.T.M. Cette entreprise financée par les Américains, cherche à prouver qu’à partir de l’E.T.M., nous pouvons obtenir de bons rendements sur la production d’électricité, d’hydrogène et d’eau potable. La base se situe dans un endroit bien précis, pour pouvoir mettre en œuvre un tel projet, et ainsi démontrer le système de fonctionnement de cette machine thermique. Etabli sur de nombreux hectares, il est, de plus, intéressant d’installer des coproductions autour de l’unique E.T.M.. Ce qui permet ainsi une vie industrielle active, une création d’emplois et un bilan carbone moins important, puisque le transport entre les bâtiments est de quelques kilomètres.

Aujourd’hui, le NELHA possède un immense site qui est doté de 3 types de canalisations : une canalisation de surface et deux de profondeur. En ce qui concerne les canalisations en surface, elles se trouvent dans un périmètre de 180 mètres aux larges des côtes, à une profondeur de 13,5 mètres. Elles sont posées à une distance précise du sol marin afin que le sable, les coraux et la vie aquatique ne soient pas aspirés. Ici, leurs canalisations ont été mises à 13,5 mètres du fond.

Pour ce qui est des canalisations en profondeur, deux existent, l’une récente et une ancienne. L’ancienne canalisation pompait une eau à 6 °C, à une profondeur de 600 mètres. Or, de nos jours, L’E.T.M. d’Hawaï puise à 900 mètres de profondeur, pour obtenir une eau de 4 °C, par l’intermédiaire de 55 tuyaux assemblés.