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Une centrale osmotique ouvre en Norvège

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Le premier prototype de centrale osmotique a été inauguré le 24 novembre 2009 en Norvège. Il exploitera le principe de la pression osmotique pour produire une énergie sans carbone et renouvelable en mélangeant de l'eau douce et de l'eau de mer.

La centrale prototype de Tofte, qui utilise l’eau du fjord comme source d’eau salée pour sa production d’électricité par osmose. © Statkraft CC by-nc-nd

Depuis 1992, la compagnie publique norvégienne Statkraft s'intéresse aux possibilités de l'énergie osmotique. Phénomène naturel, l'osmose se caractérise par le transfert, à travers une membrane semi-perméable (perméable uniquement à l'eau), de l'eau depuis le milieu où elle est la moins concentrée en soluté (eau douce) vers celui où elle est la plus concentrée (eau salée), jusqu'à l'équilibre des concentrations de part et d'autre de la membrane. La différence de salinité peut ainsi provoquer un mouvement d'eau grâce auquel on peut produire de l'électricité.

En gros, l'osmose permet de « pomper » l'eau sans énergie pour remplir un barrage hydroélectrique. Il suffit de sources d'eau contenant un soluté à différentes concentrations, comme de l'eau douce et de l'eau salée. L'embouchure d'un fleuve est donc un lieu idéal pour installer un dispositif de production d'énergie osmotique.

Cliquer pour agrandir. La pression créée par le déplacement d’eau entre le compartiment d’eau douce et celui d’eau salée actionne une turbine qui produit de l’électricité. © Statkraft CC by-nc-nd

La clé : la nature de la membrane

Dans cette centrale osmotique, la pression créée dans le compartiment d'eau salée correspond à une colonne d'eau de 120 m, soit l'équivalent de l'énergie d'une chute d'eau de 120 m qui peut être transformée en électricité à l'aide d'une turbine hydroélectrique.

L'idée date des années 1970, mais ce n'est que depuis les années 1990 que les capacités des membranes et le coût de l'énergie ont rendu ce concept intéressant. La compagnie Statkraft a investi 100 millions de couronnes norvégiennes (120 millions d'euros) et construit ce prototype de centrale à Tofte, au sud-ouest d'Oslo.

Le prototype, d'une puissance de 10 kilowatts, testera la technologie et aidera à développer des membranes plus performantes pour produire une énergie propre et renouvelable compétitive. Les membranes actuelles ont un rendement inférieur à 1 watt / m² mais elles seront remplacées par d'autres au rendement de 2 à 3 W. L'objectif est d'aboutir à un rendement de 5 W. En 2015, une centrale opérationnelle de 25 MW devrait être construite. Pour chaque mégawatt, elle consommera un mètre cube d'eau douce et deux mètres cubes d'eau salée par seconde.

Les premiers watts ont permis de servir un thé bien chaud à la princesse de Norvège Mette-Marit, venue inaugurer la centrale. A l'échelle mondiale, l'énergie osmotique pourrait fournir 1.600 à 1.700 TWh d'électricité, soit l'équivalent de la consommation chinoise de 2002. En Norvège, ce potentiel est de 12 TWh.

Les possibilités de cette énergie propre et renouvelable sont donc importantes, mais elle est tributaire des ressources en eau douce et sera vulnérable en cas d'événements climatique extrêmes ou d'élévation du niveau des eaux.