L'énergie bleue (qui est aussi appelée énergie osmotique) est un moyen de produire de l'énergie par osmose, c'est-à-dire à partir des différences de concentration en sel de deux volumes d'eau. Séparant ces masses d'eau à travers une membrane semi-perméable, une différence de pression est générale qui peut être utilisée pour entraîner une turbine. La turbine est liée à un alternateur pour produire de l' électricité.
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 être augmentée en utilisant la chaleur résiduelle pour convertir la chaleur directement en énergie électrique à l'aide de sistèmes 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 par sa ne généré pas de déchets polluants, elle ne rejette que de l'eau avec une certaine concentration de sel dans la mer.
La France pourrait voir la première centrale osmotique sur le delta du Rhône. La Compagnie nationale du Rhône (CNR) a décidé de mettre en œuvre un prototype de centrale osmotique, développé avec la technologie de la start-up Sweetch Energy.
Comment fonctionne l'énergie osmotique ?
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 les molécules d'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 utilisable par l'entraînement des turbines hydrauliques pour la production électrique.
L'énergie bleue dans la nature
Ce processus osmotique se produit tout aussi naturellement. Dans ces cas, les cellules végétales contiennent les huiles 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.
Méthodes d'exploitation de l'énergie bleue
Osmose à pression réduite
La première technique, l'osmose compensée 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 monte théoriquement à 28 bars à 10 °C et présente une différence de concentration en sel de 3,5 %. La bobine de pression est inférieure en raison de la dilution qui est produite. Avec un échangeur de pression, on ne peut pas entraînere une turbine hydraulique qui produit de l'électricité.
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 de production d'énergie osmotique utilise l'électrode inverse. L'eau salée et l'eau douce qui coule sont dotées 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 l'électricité est générée immédiatement. Le problème est qu'il y a une faible capacité de troupe par m² de surface membranaire.
Avantages de la puissance osmotique
Les avantages de la puissance osmotique sont nombreux :
Il s'agit d'une source d' énergie renouvelable.
C'est une énergie propre et un produit pas de gaz à effet de serre.
Il peut produire de l'électricité sans barrages ni réservoirs, ce qui peut aider à préserver les habitats naturels.
L'énergie osmotique est relativement facile à installer et à divertir, ce qui est en fait une option rentable pour de nombreuses régions.
La technologie est également très efficace, car elle peut produire de l'énergie à partir du gradient de température naturelle entre l'eau douce et l'eau de salée.
En bref, l'énergie osmotique nécessite l'utilisation de tout additif chimique ou polluant, qui est en fait une source d'énergie respectueuse de l'environnement.
Inconvénients de la production d'énergie osmotique
Les principaux inconvénients de ce type d'énergie renouvelable sont :
L'énergie osmotique a une capacité limitée par mètre carré de surface membranaire en plus du prix et de la résistance des membranes.
Les membranes polluantes carles sont, après tout, d'excellents filtres. L'eau douce des rivières et l'eau de mer contient des particules d'algues, de sable et d'argile.
Les centrales à gradient de salinité ne peuvent être appliquées qu'aux endroits présentant une différence significative entre la salinité de l'eau de rivière et celle de l'eau de mer. Cela limitera le nombre de sites adaptés à ce type de production d'énergie.
Enfin, la production d'énergie osmotique dans est encore à ses babillages et n'a pas encore été déployée commercialement. Par conséquent, il reste à déterminer son efficacité dans des opérations à grande échelle ou son rapport coût-efficacité par rapport à d'autres sources d'énergie renouvelables.
