Mettre les océans “verts” en exploitant l’énergie des vagues

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

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

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

De plus, ces vagues transportent de l’énergie tout au long de la journée, tout au long de l’année, offrant une ressource inépuisable à partir de laquelle extraire de l’électricité.

Selon l’Administration de l’énergie des États-Unis, 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 sont occupés à développer l’énergie des vagues.

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

Lorsqu’il s’agit de sources d’énergie renouvelable, nous avons tous entendu parler de l’énergie solaire et éolienne, mais l’énergie des vagues, pas autant, même si elle a le potentiel d’être la plus grande source d’énergie 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. 

Le fonctionnement consiste à ce que les différences de température de l’air provoquent le déplacement de l’air des régions les plus chaudes vers les régions les plus froides, ce qui génère des vents, qui, lorsqu’ils passent au-dessus des surfaces océaniques, génèrent des vagues. Lorsque les vagues se produisent, elles créent de l’énergie cinétique, qui est l’énergie créée par le mouvement. Ce mouvement peut être exploité pour actionner des turbines, qui à leur tour génèrent de l’électricité. 

Contrairement à l’énergie des marées, qui est formée par la force gravitationnelle de la lune et utilise le flux et le reflux des marées, l’énergie des vagues utilise le mouvement de va-et-vient de l’eau de surface qui produit des vagues de marée.

Comme l’énergie solaire et éolienne, l’énergie des vagues est une source d’énergie renouvelable. Par conséquent, elle peut être utilisée comme une alternative à l’énergie produite à partir de combustibles fossiles tels que le pétrole ou le charbon, qui sont finis et libèrent des émissions de carbone nocives, ce qui rend les vagues une option respectueuse de l’environnement. 

En outre, avec la densité la plus élevée par rapport à d’autres sources d’énergie renouvelable comme la géothermie et la biomasse, les vagues offrent un potentiel beaucoup plus élevé pour avoir une résilience énergétique. Cette source d’énergie abondante peut également être prévue avec précision à l’avance.

Cependant, ce n’est pas sans problèmes. Un grand problème avec l’énergie des vagues, comme les autres ressources naturelles comme le soleil ou le vent, est que la quantité d’énergie qui peut 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 ajoute au problème. 

Un autre défi de l’énergie des vagues est que le développement de ce secteur est loin derrière celui des autres énergies renouvelables. Un autre obstacle à cela est la petite taille de la plupart des systèmes d’énergie des vagues, ce qui les rend inadaptés pour alimenter de grandes structures.

Il ne faut pas oublier que tout le processus est une affaire coûteuse, allant de la construction et de l’exploitation des centrales à la gestion des infrastructures, y compris les turbines, les câbles et plus encore. Toutes ces infrastructures pourraient également potentiellement nuire à la vie marine. De plus, elles doivent être en mesure de résister aux forces de la nature, ce qui ajoute au coût et crée un problème pour le développement du secteur. 

Mais maintenant, à mesure que la technologie progresse, les chercheurs, les experts, les scientifiques et les entreprises explorent des méthodes innovantes pour exploiter l’énergie des vagues de l’océan. Compte tenu du potentiel de cette ressource énergétique et de l’augmentation des prix du pétrole et du gaz, les pays du monde entier développent des systèmes d’énergie océanique et encouragent leur utilisation grâce à des politiques favorables, des investissements, des contrats, des financements, des incitations et une éducation.

Exploitation de l’énergie des vagues

Pour exploiter l’énergie des vagues de l’océan et la convertir en électricité, des dispositifs de conversion d’énergie des vagues sont utilisés, avec différents produits utilisant différentes approches pour y parvenir. Certains dispositifs sont situés juste sous la surface de l’eau, et d’autres sont ancrés au fond de l’océan, tandis que d’autres peuvent utiliser une autre technique, comme pousser les vagues à travers un canal étroit pour alimenter une turbine.

Alors, regardons quelques-unes des façons dont cela est fait. L’une des technologies d’énergie des vagues les plus courantes est les absorbeurs de point, qui utilisent des bouées flottantes ou des canards qui sont déployés dans les eaux plus profondes sur le fond de l’océan pour absorber l’énergie à travers le mouvement des vagues. 

Un convertisseur d’oscillation de vague, entre-temps, canalise l’énergie avec une pale oscillante et est maintenu dans les eaux peu profondes, contrairement à une colonne d’eau oscillante, qui est submergée à moitié et utilise une turbine à air pour générer de l’énergie. 

Ensuite, il y a les atténuateurs de vagues, qui impliquent une série de sections cylindriques connectées ensemble avec des articulations flexibles. Ces dispositifs sont submergés partiellement et s’étendent parallèlement à la direction des vagues. Les dispositifs de “débordement” ou “déversement”, entre-temps, utilisent des rampes qui s’asseyent perpendiculairement aux vagues. Ces dispositifs agissent comme des pompes et fournissent un approvisionnement stable aux turbines.

Les progrès dans ce secteur ont conduit les universitaires à créer une nouvelle forme de propulsion à habitation de vague (WDP) pour les navires. Cette méthode vise à obtenir une plus grande 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 de l’action de la nageoire d’une baleine dans le système de propulsion d’un navire. Cette technologie peut être utilisée dans de petits navires non habités ainsi que dans des systèmes de propulsion hybride.

Le secteur maritime a également utilisé l’intelligence artificielle (IA) pour protéger l’environnement ainsi que pour réduire les effets négatifs des dispositifs d’énergie des vagues au large des côtes dans la navigation. Par exemple, les systèmes alimentés par l’IA fournissent des données en temps réel et une surveillance constante dans les couloirs de navigation, augmentant ainsi l’efficacité et la sécurité des opérations maritimes.

Ces systèmes ne sont que le début ; à l’avenir, à mesure que la recherche, les investissements et le développement augmentent, des systèmes plus avancés aideront à fournir de l’énergie propre non seulement pour les communautés locales mais également pour aider les pays à construire de grands systèmes d’alimentation sans carbone pour répondre aux besoins de grandes populations.

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Les meilleures entreprises qui exploitent l’énergie des vagues

Plusieurs entreprises travaillent sur le développement de solutions pour exploiter l’énergie des vagues des océans. Alors, regardons quelques-unes des plus importantes et leurs technologies :

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

Fondée en 1984, cette entreprise américaine cotée en bourse se spécialise dans les produits de puissance marine et de communication au large des côtes. En utilisant sa technologie brevetée, y compris PowerBuoy et le Wave Adaptive Modular Vessel (WAM-V) — un véhicule autonome — elle excelle dans la collecte et le rapport de données océaniques.

Actuellement, l’entreprise a une capitalisation boursière de 20,875 millions de dollars. Ses actions, qui sont négociées à 0,355 dollar, ont connu une baisse de plus de 21 % cette année. Sur le plan financier, elle rapporte un chiffre d’affaires de 3,28 millions de dollars sur douze mois, ainsi qu’un bénéfice par action (TTM) de -0,49 dollar et un ratio cours/bénéfice (TTM) de -0,73.

Notamment, l’entreprise est un déposant de brevets principal dans les convertisseurs d’énergie des vagues. Elle a collaboré avec le bras de recherche et de développement de la sécurité intérieure des États-Unis, HS-S&T, sur des capteurs de conscience 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, en soulignant son engagement en faveur de la croissance des revenus.

#2. AW-Energy

Cette entreprise 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, sous 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. Évaluée à entre 350 kW et 1000 kW par unité, la machine transfère la production d’électricité générée via un câble sous-marin au réseau électrique.

Récemment, la société a signé un protocole d’accord avec Kaoko Green Energy Solutions pour extraire de l’énergie du littoral de 1 300 km de long de la Namibie, “réputé pour sa bathymétrie et ses vagues optimales”. Le projet pilote devrait coûter moins d’un million de dollars, y compris le déploiement de cinq appareils WaveRoller-X pour 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 d’accélérateur d’énergie propre de Halliburton Labs cette année.

#3. CorPower Ocean

Établie en 2009, CorPower Ocean est une entreprise suédoise d’énergie des vagues qui a levé 40,7 millions de dollars pour commercialiser des technologies d’énergie des vagues innovantes. Le système breveté de l’entreprise, le convertisseur d’énergie des vagues (WEC), utilise un dispositif flottant qui oscille en ligne avec les vagues de l’océan pour générer de l’électricité. 

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

– déclare Patrik Möller, PDG de CorPower Ocean

Il a également ajouté que cette énergie peut aider à “mettre fin à notre dépendance aux combustibles fossiles”.

Le mois dernier, la société a installé son appareil d’énergie des vagues C4 au Portugal, qui a résisté à une “alerte rouge” de vagues allant jusqu’à 18 mètres. L’appareil C4, qui a une puissance nominale de 300 kW, a résisté à de nombreuses tempêtes ces derniers mois grâce au “mode de survie des tempêtes” unique de CorPower Ocean en combinaison avec une technologie de contrôle de phase avancée. La société a également signé un protocole d’accord avec AltaSea pour déployer de l’énergie des vagues au port de Los Angeles. Cela intervient alors que les États-Unis promeuvent de nouvelles sources d’énergie renouvelable, et que la Californie a adopté un projet de loi pour le déploiement de l’énergie des vagues. 

#4. Marine Power Systems

Ce fournisseur de systèmes de conversion d’énergie des vagues basé au Royaume-Uni propose plusieurs produits, notamment DualSub pour générer de la puissance en utilisant à la fois le vent et les vagues, un générateur de puissance éolienne flottante appelé WindSub et WaveSub pour générer de la puissance des vagues. Il y a plus d’un an, MPS s’est associé à Simply Blue Group pour déployer plusieurs turbines éoliennes sur sa plate-forme flottante à des profondeurs comprises entre 60 et 100 mètres pour livrer 100 MW.

Il y a quelques mois, Marine Power Systems (MPS) s’est associé à Baker Hughes pour livrer ses systèmes sous-marins. Auparavant, il a collaboré avec Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) pour déployer PelaFlex, un système de puissance éolienne flottante au large des côtes du sud-est de Gran Canaria. 

Selon le PDG de MPS, Gareth Stockman, la technologie de plate-forme de puissance éolienne flottante flexible de l’entreprise a été conçue pour optimiser la livraison de contenu local via un modèle de logistique décentralisé. Cela aide à minimiser les coûts et à maximiser les avantages économiques locaux, tout en accélérant le développement de fermes à grande échelle.

#5. Carnegie Clean Energy Limited (CCE)

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

Les actions de Carnegie sont actuellement négociées à 0,05 dollar australien, en baisse de 47 % sur le dernier an. L’entreprise a une capitalisation boursière de 16,27 millions de dollars et une valeur d’entreprise de 14,38 millions de dollars et a actuellement un ratio prix/bénéfice (TTM) de 10,53.

En ce qui concerne les produits de l’entreprise, son objectif est de mettre au point une technologie d’énergie des vagues submergée de type absorbeur de point appelée CETO. Les bouées submergées dans cette technologie brevetée sont connectées à des pompes qui font passer de l’eau sous haute pression à travers des turbines à terre, générant ainsi de l’électricité. Cette année, l’entreprise 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 entreprise cotée en bourse est l’entreprise suédoise Eco Wave Power, qui développe des technologies pour générer de l’électricité propre à partir des vagues de l’océan. L’entreprise d’énergie renouvelable a des produits qui comportent un système de contrôle automatique qui répond à la montée et à la descente des flotteurs.

Au cours du 3T23, Eco Wave Power a rapporté avoir connecté avec succès son projet EWP EDF One au réseau électrique national, en commençant par l’installation de son premier projet basé aux États-Unis au port de Los Angeles, a obtenu l’approbation réglementaire pour le premier mégawatt (MW) dans la ville de Porto, et a remporté une subvention de 1,83 million de dollars. 

Pour les neuf premiers mois de l’année, l’entreprise a rapporté un chiffre d’affaires de 27 000 dollars et un revenu financier net de 802 000 dollars. Les dépenses d’exploitation de l’entreprise au cours de la période étaient de 1,9 million de dollars, tandis que la perte nette était de 1 052 000 dollars. De plus, elle a terminé la période avec 3,7 millions de dollars en espèces et en équivalents de trésorerie et 5,1 millions de dollars en dépôts bancaires à court terme. Actuellement, ses actions sont négociées à 1,62 dollar, en baisse de 45,57 %, avec un plus bas sur 52 semaines de 1,43 dollar atteint fin juin 2023 et un plus haut sur 52 semaines de 4,79 dollars atteint en décembre 2022.

#7. Oscilla Power

Cette machine de conversion d’énergie des vagues basée aux États-Unis a commencé la construction d’une version à l’échelle 1:6 de son convertisseur d’énergie des vagues Triton 1 MW, qui devrait substantiellement réduire les risques du système à l’échelle de l’utilité d’Oscilla. Selon l’entreprise, cette étape marque un grand pas vers un “avenir à faible teneur en carbone”. Le Triton-C d’Oscilla Power est un convertisseur d’énergie des vagues à l’échelle de la communauté, à forme annulaire, évalué à 100 kW, qui a été testé avec succès à Hawaï.  

Pensées finales

Nos océans sont vastes et offrent une source inexploitée d’énergie propre et fiable. Le potentiel énorme de cette source d’énergie et la pénurie de combustibles fossiles poussent le besoin d’exploiter l’énergie des vagues. Même s’il y a plusieurs défis à surmonter pour exploiter pleinement cette source d’énergie, l’énergie des vagues a un potentiel important. À mesure que nous nous dirigeons vers un avenir plus durable, elle pourrait jouer un rôle crucial pour alimenter notre monde.

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