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Énergie éolienne

Énergie bleue ou énergie osmotique - qu'est-ce que c'est et comment ça marche ?

L'énergie bleue est un moyen de générer de l'énergie par osmose, c'est-à-dire à partir des différences de concentration en sel de deux volumes d'eau. En séparant ces masses d'eau à travers une membrane semi-perméable, une différence de pression est générée qui peut être utilisée pour entraîner une turbine. La turbine est reliée à un alternateur qui produit de l' électricité.

Énergie bleue ou énergie osmotique - qu'est-ce que c'est et comment ça marche ?

Une telle différence peut être utilisée dans les endroits où l'eau douce se déverse dans la mer.

La technique de l'énergie osmotique est encore en cours de développement. On étudie actuellement si la salinité peut d'abord être augmentée en utilisant la chaleur résiduelle pour convertir la chaleur directement en énergie électrique à l'aide de systèmes thermo-électrochimiques.

L'un des avantages de l'énergie bleue est qu'il s'agit d'une source d'énergie renouvelable qui ne génère pas d' émissions de gaz à effet de serre. Elle est également considérée comme une énergie propre car elle ne génère pas de déchets polluants, elle ne rejette que de l'eau avec une certaine concentration de sel dans la mer.

Comment fonctionne l'énergie bleue ?

Une solution saline contient de l'énergie qui peut être exploitée. La dissolution du sel est un processus endothermique dans lequel lors de la dissolution, comme pour la plupart des sels, la température de l'eau chute.

L'énergie nécessaire pour évaporer l'eau est plus élevée avec de l'eau salée qu'avec de l'eau douce. Donc si l'eau salée et l'eau douce se croisent tout en étant à la même température, la température augmente légèrement. Cette augmentation de température génère une pression qui peut être utilisée pour entraîner des turbines hydrauliques pour produire de l'électricité.

énergie bleue dans la nature

Ce processus osmotique se produit également naturellement. Dans ce cas, les cellules végétales contiennent des sels dont la concentration augmente avec l'évaporation. La paroi cellulaire végétale est une membrane permettant à l'eau d'être transportée du sol à travers le processus d'osmose.

Inconvénients de l'énergie bleue

Les principaux inconvénients de ce type d' énergie renouvelable sont que l'énergie osmotique a une capacité limitée au mètre carré de surface membranaire en plus du prix et de la résistance des membranes.

Un autre problème est l'apparition d'une contamination des membranes, qui sont, après tout, des filtres extrêmement fins. L'eau douce des rivières et l'eau de mer contiennent des particules d'algues, de sable et d'argile.

Méthodes pour exploiter l'énergie bleue

osmose à pression retardée

La première technique, l'osmose retardée par pression (PRO) est basée sur l'osmose. Il se produit lorsque l'eau de rivière (douce) est en contact avec l'eau de mer (salée) à travers une membrane qui permet le passage de l'eau mais pas des substances dissoutes comme le sel. L'eau douce s'écoule à travers la membrane vers le côté salé, se déversant dans la mer. Là, une pression osmotique est générée qui peut être utilisée comme source d'énergie.

La pression augmente théoriquement à 28 bars à 10 °C et une différence de concentration en sel de 3,5 %. La pression réelle est inférieure en raison de la dilution qui se produit. Avec la pression résultante, une turbine hydraulique peut être entraînée et de l'électricité peut être générée.

L'eau saumâtre est produite comme un déchet; rien de plus que ce qui se serait passé si l'eau avait atteint la mer sans obstacles.

électrodialyse inversée

Une deuxième méthode utilise l'électrodialyse inverse. L'eau salée et l'eau douce qui coule sont entourées de membranes sélectives d'ions, ce qui entraîne une tension minimale entre ces membranes.

En connectant les membranes en série, une tension utilisable est créée et de l'électricité est générée immédiatement. Le problème est encore une trop faible capacité par m² de surface de membrane.

Ammoniac

Une troisième méthode utilise l'ammoniac (NH3) dans une pile à combustible à membranes sélectives d'ions. La chaleur résiduelle à faible teneur en calories restaure la différence de concentration requise et utilise la chaleur résiduelle provenant, par exemple, de l'industrie ( batterie à ammoniac à régénération thermique TRAB).

Cette méthode pour exploiter l'énergie osmotique est encore à l'étude.

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Date de publication : 19 février 2020
Dernier examen : 2 février 2023