2. Les emplacements dans le monde :
Nous allons maintenant nous intéresser au « moteur » des hydroliennes : les courants marins et les courants fluviaux, sans eux cette avancée technologique n’aurait aucun intérêt.
2.1. Les différents courants marins :
Il existe deux types de courants suffisamment puissants pour faire fonctionner les hydroliennes correctement : les courants océaniques participant à la circulation thermo haline et les courants proches des côtes situés dans des zones d'accélération.
- Le NADW et l’AABW :
La circulation thermohaline de l'eau de l'océan Atlantique est due à ces deux courants qui possèdent des particularités intéressantes pour les hydroliennes.
Le NADW (North Atlantic Deep Water) : L'intérêt de ce courant se situe au pôle nord, d'où son nom. Lorsque le Gulf Stream remonte de la mer des Caraïbes, il est chargé en eau chaude très salée ; il récupère aussi beaucoup de sel à hauteur du détroit de Gibraltar du fait de l'importante évaporation de la Méditerranée. Lorsque ce courant arrive en mer de Norvège, il subit un brusque refroidissement et augmente encore sa salinité car l'eau qui se glace ne garde pas son sel, le Gulf Stream le récupère donc. Cela fait que le courant a atteint une densité très élevée, suffisante pour le faire plonger. En hiver, la formation de glace très importante favorise encore plus ce phénomène. Ainsi le refroidissement soudain et la sursalinité de l'eau permettent son enfoncement dans les profondeurs la mer de Norvège.
Ensuite, ces eaux s’accumulent dans le bassin sous-jacent, appelé bassin de Norvège, qui se remplit progressivement puis se vide par de brusque décharges lorsque le niveau de l’eau passe par-dessus la ride sous-marine. Ce courant profond repart vers le Sud où il va se réchauffer, remonter en surface et ainsi faire une boucle : le NADW est constant.
Nous avons réalisé une expérience montrant que le refroidissement soudain de l’eau est bien à l’origine de la formation des courants marin :
Matériel :
- aquarium
- eau
- glace
- colorants
-
Voici la vidéo de cette expérience, on constate la création d’un mouvement de convection dut à l’enfoncement de l’eau brutalement refroidie par la glace.
Expérience montrant le moteur des courants marins
Le AABW (Antartic Atlantic Bottom Water) : Le principe est le même pour le AABW que pour le NADW sauf qu’il a lieu en Antarctique, dans la mer de Weddell, mer qui est presque tout le temps recouverte de glace. Les courants de surface voient leur salinité augmenter encore et leur température refroidir brusquement, et par conséquent ils plongent.
L'implantation d'hydrolienne aux endroits où l'eau plonge pourrait être très prometteuse car ces courants sont rapides et ne s'arrêtent jamais. Cependant l'Antarctique est situé à des milliers de kilomètres du continent habité le plus proche, le AABW est donc difficilement exploitable. Par contre, le NADW ne se situe pas loin des côtes Norvégiennes et présente ainsi un intérêt considérable, son exploitation est tout à fait possible.
- Les courants proches des côtes :
La loi de Bernoulli dit que lorsqu'une section d'un tube de courant se resserre, la pression diminue et la vitesse augmente. Nous avons donc cherché si des courants se trouvaient dans ce cas de figure. Et il en existe, comme par exemple près des côtes bretonnes et normandes, où la section de mer se resserre brusquement et accélère grandement la vitesse du courant. L'entreprise Sabella a d'ailleurs pour projet d'implanter des hydroliennes à cet endroit. La proximité des terres et la faible profondeur de ce courant expliquent pourquoi cet entreprise a décidé d'en installer à cet endroit : il est ainsi plus facile et moins cher de les mettre en place et de les entretenir.
2.2. Les fleuves :
Du point de vue des courants marins et fluviaux, l'hydrolienne est très intéressante car ils sont nombreux, variés et ne s'arrêtent jamais, ils permettent donc une production constante et prévisible.