Rendre les océans « verts » grâce à l’exploitation de l’énergie des vagues

Une grande majorité de la surface de notre planète est recouverte par les océans, qui génèrent la moitié de l’oxygène dont nous avons besoin. Cela montre à quel point les océans sont essentiels à notre survie. Mais ce n’est pas tout.

Dans le monde actuel, où les enjeux environnementaux sont au premier plan de nos préoccupations, la quête de transformer notre empreinte sur Terre s’étend également aux vastes et puissants océans. C’est là que l’exploitation de l’énergie des vagues apparaît comme une voie vers la durabilité, promettant un avenir plus vert pour nos océans.

Les vagues formées dans les océans offrent une source d’énergie importante et propre. En tirant parti de la différence de température entre l’eau chaude de surface et les eaux profondes plus froides, nous pouvons produire d’énormes quantités d’énergie propre et répondre aux besoins énergétiques du monde.

De plus, ces vagues transportent de l’énergie tout au long de la journée, toute l’année, offrant une ressource inépuisable d’où extraire de l’électricité.

Selon l’Administration américaine de l’information énergétique, les vagues le long des côtes des États‑Unis peuvent fournir plus de la moitié (environ 64%) de l’électricité du pays. C’est la raison pour laquelle les pays du monde entier s’affairent à développer l’énergie des vagues.

Qu’est-ce que l’énergie des vagues et comment fonctionne-t-elle ?

En ce qui concerne les sources d’énergie renouvelable, nous avons tous entendu parler de l’énergie solaire et éolienne, mais pas autant de l’énergie des vagues, bien qu’elle ait le potentiel de devenir la plus grande source d’énergie provenant des mers. Alors, qu’est-ce que c’est ?

L’énergie des vagues est une forme d’énergie renouvelable qui est exploitée à partir de ressources naturelles grâce au mouvement des vagues. 

Son fonctionnement repose sur le fait que les différences de température de l’air provoquent le déplacement de l’air des zones chaudes vers les zones plus froides, générant ainsi des vents qui, lorsqu’ils passent au-dessus des surfaces océaniques, créent des vagues. Lorsque les vagues se forment, elles produisent de l’énergie cinétique, c’est‑à‑dire de l’énergie issue du mouvement. Ce mouvement peut être exploité pour entraîner des turbines, qui à leur tour génèrent de l’électricité. 

Contrairement à l’énergie marémotrice, qui est créée par l’attraction gravitationnelle de la lune et utilise le flux et le reflux des marées, l’énergie des vagues utilise le mouvement de haut en bas de l’eau de surface qui produit les vagues de marée.

Tout comme l’énergie solaire et éolienne, l’énergie des vagues est une source d’énergie renouvelable. Ainsi, elle peut être utilisée comme alternative à l’énergie produite à partir de combustibles fossiles tels que le pétrole ou le charbon, qui sont limités et libèrent des émissions de carbone nocives, faisant des vagues une option respectueuse de l’environnement. 

De plus, avec la densité la plus élevée comparée à d’autres sources d’énergie renouvelable comme la géothermie et la biomasse, les vagues offrent un potentiel bien plus important de résilience énergétique. Cette source abondante d’énergie peut également être prévisionnée avec précision à l’avance.

Cependant, elle n’est pas exempte de problèmes. Un gros problème de l’énergie des vagues, comme d’autres ressources naturelles telles que le solaire ou l’éolien, est que la quantité d’énergie pouvant être générée dépend de la taille, de la hauteur, de la vitesse, de la longueur et de la densité des vagues. De plus, tous ces facteurs peuvent être imprévisibles, ce qui aggrave le problème. 

Un autre défi de l’énergie des vagues est que le développement de ce secteur est bien en retard par rapport à toutes les autres énergies renouvelables. Un autre obstacle est la petite taille de la plupart des systèmes d’énergie des vagues, les rendant inadaptés à l’alimentation de grandes structures.

Sans oublier que l’ensemble du processus est coûteux, de la construction et l’exploitation des installations à la gestion de l’infrastructure, incluant les turbines, les câbles, etc. Toute cette infrastructure pourrait également nuire à la vie marine. De plus, elle doit pouvoir résister aux forces de la nature, ce qui augmente encore les coûts et crée un problème pour le développement du secteur. 

Mais aujourd’hui, avec les avancées technologiques, les chercheurs, experts, scientifiques et entreprises explorent des méthodes innovantes pour exploiter l’énergie des vagues provenant de l’océan. Étant donné le potentiel de cette ressource énergétique et la hausse des prix du pétrole et du gaz, les pays du monde entier développent également des systèmes d’énergie océanique et encouragent leur utilisation grâce à des politiques favorables, des investissements, des contrats, des financements, des incitations et de l’éducation.

Exploiter l’énergie des vagues

Pour exploiter l’énergie des vagues de l’océan et la convertir en électricité, on utilise des dispositifs de conversion d’énergie des vagues, différents produits adoptant des approches variées pour y parvenir. Certains dispositifs se situent juste sous la surface de l’eau, d’autres sont ancrés au fond de l’océan, tandis que certains peuvent recourir à une technique totalement différente, comme pousser les vagues à travers un canal étroit pour alimenter une turbine.

Examinons donc quelques-unes des méthodes utilisées. L’une des technologies courantes d’énergie des vagues est le point absorbeur, qui utilise des bouées ou des flotteurs flottants déployés en eaux profondes sur le fond océanique pour absorber l’énergie grâce au mouvement des vagues. 

Un convertisseur d’oscillation de vague, quant à lui, canalise l’énergie avec un clapet oscillant et est maintenu en eau peu profonde, contrairement à une colonne d’eau oscillante, qui est partiellement submergée et utilise une turbine à air pour générer de l’énergie. 

Ensuite, il existe les atténuateurs de vagues, qui comprennent une série de sections cylindriques reliées entre elles par des joints flexibles. Ces dispositifs sont partiellement submergés et s’alignent parallèlement à la direction des vagues. Les dispositifs de débordement ou « spill‑over », quant à eux, utilisent des rampes perpendiculaires aux vagues. Ces dispositifs fonctionnent comme des pompes et fournissent un approvisionnement stable aux turbines.

Les avancées dans ce secteur ont conduit des universitaires à créer une nouvelle forme de propulsion habitant les vagues (WDP) pour les navires. Cette méthode vise à obtenir davantage de puissance à partir des vagues et à réduire les émissions de gaz à effet de serre dans l’industrie maritime. Pour cela, l’équipe de l’Université de Cranfield a développé une version simplifiée du mouvement de la nageoire caudale d’une baleine intégrée au système de propulsion d’un navire. Cette technologie peut être utilisée sur de petits navires sans équipage ainsi que sur des systèmes de propulsion hybrides.

Le secteur maritime utilise également l’intelligence artificielle (IA) pour protéger l’environnement et réduire les effets négatifs des dispositifs d’énergie des vagues en mer sur la navigation. Par exemple, les systèmes alimentés par l’IA fournissent des données en temps réel et une surveillance constante des voies maritimes, augmentant l’efficacité et la sécurité des opérations maritimes.

Ces systèmes ne sont qu’un début ; à l’avenir, à mesure que la recherche, les investissements et le développement augmenteront, des systèmes plus avancés aideront à fournir de l’énergie propre non seulement aux communautés locales, mais aussi aux pays pour construire de grands systèmes d’énergie sans carbone afin de répondre aux besoins d’une population importante.

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Les meilleures entreprises exploitant l’énergie des vagues

Plusieurs entreprises travaillent à développer des solutions pour exploiter l’énergie des vagues des océans. Voyons donc quelques-unes des plus importantes et leurs technologies :

#1. Ocean Power Technologies, Inc. (OPTT)

Fondée en 1984, cette société américaine cotée en bourse se spécialise dans les produits d’énergie marine et de communications offshore. En utilisant sa technologie brevetée, notamment le PowerBuoy et le Wave Adaptive Modular Vessel (WAM‑V) — un véhicule autonome — elle excelle dans la collecte et le reporting de données océaniques.

À ce jour, la société a une capitalisation boursière de 20,875 millions de dollars. Ses actions, cotées à 0,355 $, ont enregistré une baisse de plus de 21 % cette année. Financièrement, elle déclare un chiffre d’affaires de 3,28 millions de dollars sur les douze derniers mois (TTM), ainsi qu’un BPA (TTM) de -0,49 et un ratio P/E (TTM) de -0,73.

Il est à noter que l’entreprise est l’un des principaux déposants de brevets dans le domaine des convertisseurs d’énergie des vagues. Elle collabore avec le bras de recherche et développement du Department of Homeland Security des États‑Unis, HS‑S&T, sur des capteurs de connaissance du domaine maritime (MDA‑S). Dans une interview de novembre 2023, le PDG Philipp Stratmann a exprimé sa confiance dans le potentiel de rentabilité d’Ocean Power d’ici 2025, soulignant son engagement envers la croissance des revenus.

#2. AW-Energy

Cette société finlandaise d’énergie des vagues a été fondée en 2002 et a levé un total de 28,4 millions de dollars. Pour exploiter l’énergie des vagues de l’océan, AW‑Energy a développé un système breveté appelé WaveRoller, dans lequel un panneau submergé se déplace d’avant en arrière avec le mouvement des vagues et génère de l’électricité. 

L’unité WaveRoller fonctionne dans les zones côtières et reste principalement submergée en fonction des conditions de marée. Avec une puissance nominale comprise entre 350 kW et 1000 kW par unité, la machine transfère la production d’électricité générée via un câble sous-marin vers le réseau électrique.

Plus récemment, la société a signé un protocole d’accord avec Kaoko Green Energy Solutions pour extraire de l’énergie de la côte namibienne de 1 300 km, réputée pour sa bathymétrie et ses vagues optimales. Le projet pilote est estimé à moins de 1 million de dollars, incluant le déploiement de cinq dispositifs WaveRoller‑X afin de fournir une énergie propre et abordable aux communautés de la région. De plus, AW‑Energy a été le premier développeur de technologie d’énergie des vagues à rejoindre le programme Halliburton Labs Clean Energy Accelerator cette année.

#3. CorPower Ocean

Créée en 2009, CorPower Ocean est une société suédoise d’énergie des vagues qui a levé 40,7 millions de dollars pour commercialiser des technologies innovantes d’énergie des vagues. Le système breveté de l’entreprise, le Wave Energy Converter (WEC), utilise un dispositif flottant qui se balance en phase avec les vagues océaniques pour générer de l’électricité. 

“Avec son profil de production constant et complémentaire, l’énergie des vagues aide à combler les lacunes du vent et du solaire et apporte de la stabilité à un avenir entièrement alimenté par les renouvelables.”

– déclare Patrik Möller, PDG de CorPower Ocean

Il a également ajouté que cette énergie peut davantage « contribuer à mettre fin à notre dépendance aux combustibles fossiles ». 

Le mois dernier, l’entreprise a installé son dispositif d’énergie des vagues C4 au Portugal, résistant à une « alerte rouge » de vagues atteignant 18 mètres. Le dispositif C4, d’une puissance nominale de 300 kW, a supporté de nombreuses tempêtes ces derniers mois grâce au « mode de survie unique en cas de tempête » de CorPower Ocean combiné à une technologie avancée de contrôle de phase. L’entreprise a également signé un protocole d’accord avec AltaSea pour déployer l’énergie des vagues au port de Los Angeles. Cela intervient alors que les États‑Unis encouragent de nouvelles sources d’énergie renouvelable, et que la Californie a adopté une loi pour le déploiement de l’énergie des vagues.

#4. Marine Power Systems

Ce fournisseur britannique de systèmes de conversion d’énergie des vagues propose plusieurs produits, dont le DualSub qui génère de l’énergie à la fois à partir du vent et des vagues, un générateur d’énergie éolienne flottant appelé WindSub, et le WaveSub pour produire de l’énergie des vagues. Il y a plus d’un an, MPS s’est associé à Simply Blue Group pour déployer plusieurs éoliennes sur sa plateforme flottante à des profondeurs comprises entre 60 et 100 mètres afin de fournir 100 MW.

Il y a quelques mois, Marine Power Systems (MPS) s’est associé à Baker Hughes pour fournir leurs systèmes sous-marins de soutien. Auparavant, elle a collaboré avec la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) pour déployer le PelaFlex, un système éolien offshore flottant sur la côte sud‑est de Gran Canaria. 

Selon le PDG de MPS, Gareth Stockman, la technologie de plateforme éolienne offshore flottante flexible de l’entreprise a été conçue pour optimiser la livraison de contenu local via un modèle logistique décentralisé. Cela aide à minimiser les coûts et à maximiser les bénéfices économiques locaux tout en accélérant le développement d’installations à l’échelle industrielle.

#5. Carnegie Clean Energy Limited (CCE)

Cette société australienne cotée en bourse se concentre sur le développement de l’énergie des vagues ainsi que sur des projets solaires et de stockage d’énergie. Carnegie utilise également les dernières avancées en IA et en machines électriques pour contrôler son dispositif de récupération d’énergie des vagues et générer de l’électricité. 

Les actions de Carnegie se négocient actuellement à 0,05 AUD, en baisse de 47 % au cours de l’année écoulée. Elle possède une capitalisation boursière de 16,27 millions de dollars et une valeur d’entreprise de 14,38 millions de dollars, avec un ratio cours/bénéfice (P/E) sur les douze derniers mois de 10,53.

En ce qui concerne les produits de l’entreprise, son attention se porte sur une technologie d’énergie des vagues submergée de type point absorbeur appelée CETO. Les bouées submergées de cette technologie brevetée sont reliées à des pompes qui font circuler de l’eau à haute pression à travers des turbines terrestres, générant ainsi de l’électricité. Cette année, la société a signé un contrat de plusieurs millions de dollars pour déployer sa technologie d’énergie des vagues CETO en Europe, qui devrait être opérationnelle d’ici 2025.

#6. Eco Wave Power (WAVE)

Une autre société cotée en bourse est Eco Wave Power, basée en Suède, qui développe une technologie pour générer de l’électricité propre à partir des vagues océaniques. Les produits de cette entreprise d’énergie renouvelable sont équipés d’un système de contrôle automatique qui réagit à la montée et à la descente des flotteurs.

Au cours du troisième trimestre 2023, Eco Wave Power a annoncé avoir connecté avec succès son projet EWP EDF One au port de Jaffa au réseau électrique national, en commençant par l’installation de son premier projet basé aux États‑Unis au port de Los Angeles, obtenu l’approbation réglementaire pour le premier mégawatt (MW) dans la ville de Porto, et remporté une subvention de 1,83 million de dollars. 

Pour les neuf premiers mois de l’année, la société a déclaré un chiffre d’affaires de 27 000 $ et un revenu financier net de 802 000 $. Les dépenses d’exploitation d’Eco Wave pendant cette période s’élevaient à 1,9 million de dollars, tandis que la perte nette était de 1 052 000 $. De plus, elle a clôturé la période avec 3,7 million de dollars en liquidités et équivalents de liquidités et 5,1 million de dollars en dépôts bancaires à court terme. Actuellement, ses actions se négocient à 1,62 $, en baisse de 45,57 %, avec un plus bas sur 52 semaines de 1,43 $ atteint fin juin 2023 et un plus haut sur 52 semaines de 4,79 $ atteint en déc. 2022.

#7. Oscilla Power

Cette machine américaine de conversion d’énergie des vagues a débuté avec la construction d’une version à l’échelle 1 : 6 de son convertisseur d’énergie des vagues Triton de 1 MW, ce qui réduira considérablement les risques du système à l’échelle utilitaire d’Oscilla. Selon l’entreprise, cette étape représente un grand pas vers un « avenir bas carbone ». Le Triton‑C d’Oscilla Power est un convertisseur d’énergie des vagues de type communautaire, en forme d’anneau, d’une puissance nominale de 100 kW, qui a été testé avec succès à Hawaï.

Réflexions finales

Nos océans sont vastes et offrent une source d’énergie propre et fiable encore inexploitées. L’énorme potentiel de cette source d’énergie et la pénurie de combustibles fossiles stimulent la nécessité d’exploiter l’énergie des vagues. Bien qu’il existe plusieurs défis à relever pour exploiter pleinement cette source d’énergie, l’énergie des vagues possède un potentiel considérable. À mesure que nous avançons vers un avenir plus durable, elle pourrait jouer un rôle crucial dans l’alimentation de notre monde.

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