La première fois que la mer a produit de l’énergie

Cet été, Révolution Énergétique retrace une partie de l’histoire des énergies. Ces « premières fois » où de l’électricité est sortie d’une centrale nucléaire, d’une éolienne ou d’une centrale hydroélectrique. Ces grandes étapes, souvent méconnues, où le premier panneau photovoltaïque a été installé, où la première pompe à chaleur a délivré des kilowattheures de froid ou de chaud « bas-carbone ».  Cette semaine, nous nous intéressons à la première fois que l’humanité a exploité l’énergie de la mer.

Les océans constituent une source d’énergie colossale qui se caractérise de bien des manières. On peut citer les marées, la houle, ou encore la différence de température entre les eaux profondes et les eaux de surface. Dès l’époque romaine, on retrouve des traces de domestication de l’énergie des marées pour la convertir en énergie mécanique. Néanmoins, les utilisations des énergies issues de la mer resteront anecdotiques en comparaison à d’autres sources d’énergies renouvelables comme le solaire, l’éolien ou encore l’énergie hydraulique issue des fleuves et des rivières.

Dans le cadre de notre série sur les grandes premières qui ont marqué l’histoire de l’énergie, nous revenons ici sur la première fois que de l’énergie a été générée à partir de la mer, et comme ces premières utilisations de l’énergie marine nous ont conduit, aujourd’hui, vers une utilisation de plus en plus importante de cette colossale ressource énergétique.

L’énergie marémotrice, utilisée depuis l’Antiquité

Les premières traces de conversion de l’énergie marine en énergie mécanique ont été retrouvées sur la rivière Fleet, près de Londres, et remonteraient à l’époque romaine. On aurait retrouvé à cet endroit les traces d’un des premiers moulins à marée. Cousins des moulins à auge traditionnels apparus au IIIe siècle avant J.-C., les moulins à marée fonctionnent grâce au rythme régulier des marées pour entraîner une roue à aube.

Ces moulins, souvent installés dans les estuaires pour rester à l’abri des vagues et des tempêtes, sont constitués d’un réservoir délimité par une digue. Lorsque la marée monte, ce bassin se remplit. Puis, lorsque la marée descend, l’eau du réservoir est évacuée via un canal et entraîne la roue du moulin. En France, la plupart des moulins à marée ont été construits en Bretagne et quelques-uns ont vu le jour en Aquitaine. Certains d’entre eux sont encore visibles comme le moulin du Prat, dans l’estuaire de la Rance, ou le moulin à marée de Pen Castel, sur l’île de Rhuys. En Charente-Maritime, le Moulin des Loges est encore en activité et sert à produire de la farine.

C’est en 1966 que l’énergie marémotrice sera, pour la première fois, utilisée pour produire de l’électricité grâce au barrage de la Rance, près de Saint Malo. Cette usine, capable de produire 500 GWh par an, restera pendant des décennies la plus grande usine marémotrice au monde.

Pendant de nombreux siècles, l’utilisation d’autres sources d’énergie provenant des océans reste rares. Si en 1910, un certain Bochaux-Praceique construit un appareil permettant de générer de l’électricité afin d’alimenter sa maison à partir de l’énergie des vagues. Mais l’énergie houlomotrice ne se perfectionnera qu’à partir des années 1940 sans connaître de réel succès.

Enfin, l’énergie thermique des mers, théorisée à partir des années 1880, est le sujet de nombreuses expérimentations dès les années 1920. Cette énergie repose sur la différence de température entre les eaux profondes et les eaux de surface, grâce à un principe similaire à celui d’une pompe à chaleur, ou plus communément d’un réfrigérateur.

Les océans, une source d’énergie renouvelable de plus en plus exploitée

Face aux enjeux de la transition énergétique, ce sont aujourd’hui les parcs éoliens offshore et les fermes solaires flottantes qui sont les solutions les plus utilisées pour utiliser le potentiel de nos océans. Et pour cause, les mers constituent d’immenses surfaces sans obstacles qui favorisent des vents puissants et réguliers. Pour cette raison, l’éolien offshore est promis à un grand avenir. On assiste d’ores et déjà à une multiplication de projets de plus en plus vastes, équipés de turbines de plus en plus puissantes. Face à l’accélération de la transition énergétique, difficile de voir une fin à cette course au gigantisme.

Du côté du solaire offshore, les projets sont moins nombreux. Et pourtant, l’absence d’obstacles comporte, là aussi, de nombreux avantages pour la filière. Certains projets sont déjà en cours de test, et il se pourrait qu’on assiste, dans les années à venir, à une croissance fulgurante de parcs mixtes comportant des panneaux solaires et des éoliennes en mer.

Mais ce n’est pas tout. Le succès de la transition énergétique passera nécessairement par le développement de moyens de production d’énergie adaptés aux différents types d’environnements que l’on peut rencontrer sur notre planète. Dans ce contexte, toutes les sources d’énergie provenant de la mer sont aujourd’hui explorées pour en tirer tout le potentiel.

Ainsi, de nombreux projets d’hydroliennes sont en cours de développement pour tenter de profiter de tirer parti des courants marins, à l’image des hydroliennes de la startup Sabella, au large d’Ouessant, ou de l’hydrolienne HydroQuest Ocean testée à Paimpol depuis 2019. Du côté de l’énergie houlomotrice, on retrouve également plusieurs projets en cours comme la digue houlomotrice DIKWE, actuellement testée près de Brest.

Du côté de l’énergie marémotrice, on distingue deux approches. Certains projets envisageant la possibilité de créer des lagons permettant de mettre en place des installations similaires au barrage de la Rance. D’autres projets de recherche travaillent sur des solutions ayant un impact moins important sur l’environnement, qui s’apparenterait plus à des hydroliennes. C’est le cas des hydroliennes O₂ de la startup écossaise Orbital Marine Power.

Enfin, plusieurs installations utilisent les calories présentes dans la mer pour produire du chauffage. À Marseille, on retrouve plusieurs d’ores et déjà deux réseaux de thalassothermie comme Thassalia exploité par Engie ou Massileo conçu et géré par Dalkia, utilisent la mer Méditerranée comme source d’énergie principale pour la convertir en énergie de chauffage grâce à un système de pompes à chaleur.

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