La "superturbine" sous-marine, le pari du Japon pour l'avenir énergétique

La rédaction, BBC News Mundo

Turbines

Crédit photo, IHI/NEDO

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Des turbines au Japon

Le Japon cherche une source d'énergie "inépuisable" dans l'un des endroits les plus improbables : les profondeurs des océans.

Le pays asiatique a annoncé qu'il avait achevé avec succès la phase d'essai de trois ans et demi d'une superturbine considérée comme une bonne alternative pour transformer la production d'énergie au Japon et dans le reste du monde.

Le projet, baptisé Kairyu, est pionnier dans l'utilisation des courants marins pour produire de l'énergie, et les experts impliqués affirment qu'il s'agit de l'une des sources naturelles les plus puissantes et les moins utilisées actuellement.

Et alors que le soleil, utilisé pour les panneaux solaires, se couche et que les vents, utilisés pour les éoliennes, varient, les courants océaniques suivent un flux constant presque en permanence. Et c'est pourquoi les entreprises à l'origine du projet qualifient leur source de véritablement "inépuisable".

Pendant des décennies, le grand défi des Japonais a été de concevoir un générateur capable de résister aux forts courants qui passent près de leurs côtes.

Depuis 2017, IHI Corporation s'est associé à l'Organisation pour le développement des nouvelles énergies et des technologies industrielles (Nedo) pour tester des projets.

Ils ont finalement réussi à faire fonctionner un modèle pendant plus de trois ans : le Kairyu.

Le générateur a pu produire régulièrement 100 kilowatts d'électricité pendant cette période, ce qui a encouragé les entreprises à lancer un projet encore plus important.

L'idée est d'agrandir Kairyu pour en faire une structure géante de 330 tonnes qui cherchera à générer 2 mégawatts d'électricité. Ils prévoient qu'il sera opérationnel, de manière réellement viable, d'ici 2030.

Mais les experts soulignent plusieurs obstacles à cette technologie, tels que les coûts élevés, les difficultés logistiques et le manque d'expérience du pays en matière d'opérations offshore.

A quoi ressemble Kairyu ?

Kairyu, dont le nom signifie "courant océanique" en japonais, présente une structure de 20 mètres de long accompagnée d'une paire de cylindres de taille similaire.

Chacun des cylindres est doté d'un système de production d'énergie relié à une turbine de 11 mètres de long.

Le dispositif sera relié au fond de la mer par une sorte d'ancre et un câble électrique, qui servira également à transporter l'énergie produite vers le continent.

Comme l'explique IHI Corporation sur son site web, cette conception signifie que le dispositif peut être déplacé, relevé ou abaissé, afin de trouver l'orientation du courant la plus efficace pour la production d'électricité.

Kairyu est conçu pour flotter à environ 50 mètres sous le niveau de la mer.

Crédit photo, IHI/NEDO

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Une turbine immergée à l'eau

La force de l'eau fait tourner les pales de la turbine placée dans la direction opposée, ce qui, associé à une série de capteurs de position, permet au dispositif de rester relativement stable malgré les mouvements spectaculaires de l'eau dans cette zone.

La nouvelle superturbine sera placée dans le courant dit de Kuroshio, un courant océanique qui s'écoule de l'est de la côte japonaise vers le nord-est à une vitesse de 1 à 1,5 mètre par seconde.

La société à l'origine du projet estime que si l'énergie présente pouvait être exploitée dans d'autres développements de Kairyu, il serait possible de générer environ 200 gigawatts d'électricité, un chiffre qui représente 60 % de ce que le pays consomme actuellement.

Le défi énergétique du Japon

Le Japon est un pays fortement dépendant des importations de combustibles fossiles pour la production d'électricité. Selon les données officielles, le pays importe plus de 99 % de son pétrole brut et environ 98 % de son gaz naturel, principalement du Moyen-Orient.

Bien qu'il possède plusieurs centrales nucléaires, ce mode de production est devenu largement impopulaire dans le pays après l'accident de Fukushima en 2011, l'un des pires de l'histoire.

Si, avant cette année-là, l'énergie nucléaire représentait un tiers de tout ce qui était produit au Japon, elle en représente aujourd'hui moins de 4 %.

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Le tsunami de 2011 a provoqué un accident à la centrale nucléaire de Fukushima, et le soutien à cette production d'énergie s'est effondré au Japon

Les combustibles fossiles sont aujourd'hui la source d'un tiers de l'énergie consommée par le Japon, même si, ces dernières années, le pays a également commencé à expérimenter les sources naturelles, qui représentent actuellement 18 % de la production d'énergie, selon les données officielles.

Toutefois, le pays est confronté à un "ennemi naturel" d'un plus grand engagement en faveur des sources renouvelables : sa propre géographie.

Étant un archipel montagneux, le Japon ne dispose pas de grands espaces pouvant être utilisés pour des champs d'éoliennes ou des panneaux solaires et, étant éloigné des autres nations, il est plus difficile d'acheter de l'énergie dans d'autres territoires.

Mais sa géographie comporte de vastes zones côtières et de forts courants marins, qui figurent donc dans les plans de diverses entreprises depuis des décennies. Mais il existe plusieurs obstacles à leur mise en œuvre.

Les obstacles

Bien que Kairyu soit le premier grand projet visant à produire de l'électricité à partir des courants marins, il n'est pas le premier à tenter d'utiliser les mouvements de la mer pour produire de l'électricité.

L'année dernière, le Royaume-Uni a mis en service l'Orbital O2, une turbine flottante qui génère de l'énergie à partir des marées et a pu produire 2 mégawatts d'électricité.

Si les médias japonais se sont montrés optimistes à propos de Kairyu, ils reconnaissent également que les défis à relever sont énormes.

Malgré l'intérêt mondial pour cette source d'énergie renouvelable relativement sous-utilisée, les précédentes tentatives d'extraction d'électricité à partir des marées, des vagues et des courants en haute mer se sont soldées par un échec.

Parmi les principaux obstacles figurent les coûts élevés de la construction d'une telle structure et de son placement en pleine mer, les problèmes environnementaux qu'elle peut engendrer et les dangers de la proximité entre les zones côtières et le réseau électrique.

Les caractéristiques physiques des courants marins constituent elles-mêmes un problème pour l'idée : ils ont tendance à être plus forts près de la surface, qui est aussi la zone où la force des typhons qui frappent habituellement le Japon chaque année est la plus ressentie et peut affecter la turbine.

Bien que ce test, vieux de plus de trois ans, ait réussi à maintenir un flux régulier d'énergie, sa capacité de production est encore très faible par rapport à d'autres sources d'énergie renouvelables qui ont connu un développement technologique plus important ces dernières années.

Les experts en la matière entendus par l'agence de presse Bloomberg ont souligné que le Japon a peu d'expérience en matière de construction offshore, ce qui laisse également planer des doutes sur la viabilité du projet, qui nécessite des travaux sur le fond marin.

Loin des côtes et dans des conditions souvent hostiles en raison des courants, on craint également que leur installation, leur exploitation et leur maintenance n'entraînent des coûts trop élevés qui pourraient, à leur tour, se répercuter sur les prix de l'énergie produite.

Les fabricants, eux, sont optimistes.

"Nedo s'attend à ce que la production d'électricité par les courants océaniques devienne une nouvelle source d'énergie renouvelable", indique la société.