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Au-delà des vagues : pourquoi les colonnes d’eau oscillantes (OWC) pourraient révolutionner l’énergie du futur.
Alors que la demande mondiale en énergie renouvelable augmente, la technologie de la colonne d’eau oscillante (OWC) montre progressivement son potentiel en tant que nouveau type de dispositif de conversion de l’énergie des vagues. L'appareil génère de l'énergie en utilisant les vibrations de l'eau de mer qu'il contient, provoquées par les vagues de l'océan. Étant donné que l’OWC a un impact environnemental relativement faible par rapport aux autres systèmes énergétiques, de plus en plus d’entreprises développent des modèles OWC plus efficaces.
Le dispositif à colonne d'eau oscillante se compose d'une chambre semi-immergée ou d'une structure creuse avec une ouverture au fond reliée à l'océan. Une poche d'air est retenue au-dessus de la chambre. Sous la poussée des vagues, la colonne d'eau monte et descend comme un piston , forçant l'air à entrer dans la chambre. Flux intérieur et extérieur.
Ce mouvement continu provoque un flux d'air bidirectionnel à grande vitesse, qui est converti en énergie grâce à un système de conversion de puissance (PTO). Il convient de noter que le système de prise de force d'OWC peut générer de l'électricité en continu pendant le mouvement bidirectionnel du flux d'air. Cette caractéristique confère à OWC une stabilité considérable de la production d'énergie.
Conception
Composants OWC de base
Système de transfert de puissance (PTO)
Le système de prise de force est le deuxième composant majeur d'une machine OWC. Sa fonction principale est de convertir l’énergie pneumatique en la forme d’énergie souhaitée (comme le son ou l’électricité). La conception du système PTO est essentielle à l’efficacité de la colonne d’eau oscillante et doit être capable de convertir à la fois le flux d’air à l’intérieur et à l’extérieur de la chambre en énergie.
Turbine de puits
La turbine Wells a été conçue à la fin des années 1970 par le professeur Alan Arthur Wells de l'Université Queen's de Belfast. Il s'agit d'une turbine bidirectionnelle utilisant un profil aérodynamique symétrique. La turbine est conçue pour ne pas entrer en contact direct avec l'océan, mais son efficacité diminue à des vitesses d'air élevées car l'angle d'attaque élevé du profil aérodynamique augmente la traînée.
Éolienne Hanna
La turbine Hanna a été inventée en 2009 par l'activiste environnemental John Clark Hanna comme une amélioration de la conception de la turbine Wells. La turbine Hanna utilise deux profils asymétriques dos à dos. Cette conception réduit non seulement la traînée, mais augmente également le coefficient de portance, ce qui réduit le risque de calage de la turbine et améliore le couple.
Histoire
Les premières applications de la technologie de la colonne d'eau oscillante sont apparues dans les bouées génératrices de son, qui utilisaient la pression de l'air générée dans une chambre pour entraîner un système de prise de force afin de produire du son. En 1885, Scientific American a signalé 34 bouées de sondage de ce type opérant le long des côtes des États-Unis.
En 1947, le commandant de la marine japonaise Yoshio Masuda a conçu une bouée de navigation OWC capable de générer de l'électricité, marquant ainsi la transition de la technologie OWC vers la génération d'énergie électrique.
Grand projet de centrale électrique OWC
LIMPET, île d'Islay, Écosse
La centrale a ouvert ses portes en 2001 et dispose d'une turbine Wells de 2,6 mètres de diamètre capable de produire 500 kW d'électricité.
Mutriku, Pays Basque
La centrale a ouvert ses portes en 2011 et est équipée de 16 turbines Wells, capables de produire environ 300 kW d'électricité dans de bonnes conditions.
Bouée d'énergie océanique
Le projet est développé par OceanEnergy et la bouée à grande échelle devrait avoir une puissance d'environ 500 MW.
MARMOK-A-5
La bouée OWC, développée par Oceantec et IDOM, a été testée sur la plateforme Biscay Sea Energy au Pays Basque.
Impact environnemental
L’impact environnemental de la technologie de la colonne d’eau oscillante est relativement limité car elle ne comporte aucune pièce mobile dans l’eau, ce qui réduit le risque pour la vie marine. Cependant, la pollution sonore qu’ils peuvent provoquer constitue l’une des principales préoccupations actuelles.
Certains experts suggèrent que ces impacts négatifs pourraient être réduits en plaçant les dispositifs OWC plus loin de la côte, ce qui pourrait également permettre aux appareils d'être plus performants.
La technologie de la colonne d'eau oscillante semble avoir montré qu'elle peut devenir une solution importante pour l'énergie du futur, mais il reste à prouver si elle peut réellement être largement utilisée à l'avenir.
