Définition énergie houlomotrice : potentiel de la force des vagues pour produire de l’électricité

Qu’est-ce que l’énergie houlomotrice ?

L’énergie houlomotrice, également appelée énergie des vagues, désigne l’énergie mécanique générée par le mouvement de la surface de la mer. Elle entre dans la catégorie des énergies renouvelables marines, aux côtés de l’énergie marémotrice, de l’énergie thermique des mers et de l’énergie osmotique. Contrairement à ce que certains pourraient croire, ce n’est pas une découverte récente : dès le XVIIIe siècle, des inventeurs tentaient déjà de capter cette force naturelle inépuisable. Mais alors, pourquoi cette technologie reste-t-elle encore marginale aujourd’hui ?

Avant de plonger dans les défis techniques, faisons un point sur les fondamentaux physiques qui rendent cette source si prometteuse.

D’où vient la puissance des vagues ?

La houle est générée par le vent qui souffle à la surface des océans. Ce vent transmet une partie de son énergie à l’eau, créant des ondulations qui peuvent traverser des milliers de kilomètres sans perdre trop d’énergie. C’est précisément cette énergie transférée à la mer que les systèmes houlomoteurs tentent de convertir en électricité.

Résumons les paramètres essentiels qui influencent la puissance disponible :

• La hauteur des vagues : plus elles sont hautes, plus elles contiennent d’énergie.
• La période des vagues : un intervalle plus long entre deux crêtes signifie souvent une plus grande énergie.
• La densité de l’eau de mer : environ 800 fois supérieure à celle de l’air, cela rend l’eau immensément plus énergétique que le vent à vitesse égale.

À titre d’exemple, 1 mètre de vague sur 1 mètre de front peut générer environ 20 à 40 kW. Multipliez cela par des kilomètres de littoral, et vous commencez à voir le potentiel.

Comment capte-t-on l’énergie des vagues ?

Il existe plusieurs technologies, chacune adaptée à des conditions de mer spécifiques et à différentes zones géographiques. En voici les principales :

• Les flotteurs ou « point absorbers » : ces dispositifs flottants suivent le mouvement vertical des vagues. Ce mouvement est converti par des systèmes hydrauliques ou mécaniques en électricité.
• Les colonnes d’eau oscillantes : une structure fixe en mer ou sur le littoral piège une colonne d’air au-dessus de l’eau. Le mouvement de l’eau pousse cette colonne d’air à travers une turbine.
• Les serpentins articulés (type Pelamis) : ces structures longues et souples flottent à la surface et se plient comme un serpent sous l’effet des vagues. Les articulations activent des vérins hydrauliques qui produisent de l’électricité.
• Les systèmes à nappe rampante ou terminators : ces grandes surfaces flottantes déplacent des volumes d’eau importants et peuvent modifier localement la houle pour la capter efficacement.

Chaque technologie a ses avantages et ses défis. Par exemple, les colonnes d’eau oscillantes sont robustes mais souvent bruyantes. Les serpentins Pelamis ont beaucoup séduit… avant d’être abandonnés faute de rentabilité. Comme souvent dans l’innovation énergétique (les fans de solaire des années 90 savent de quoi je parle), le potentiel technique a du mal à se transformer en démonstration commerciale à grande échelle.

Avantages de l’énergie houlomotrice

On pourrait penser que les vagues sont imprévisibles, mais la houle présente en réalité une régularité bien supérieure au vent, surtout en hiver et dans certaines régions comme l’Atlantique Nord ou le Pacifique Sud.

Voici quelques atouts non négligeables de cette source d’énergie :

• Prévisibilité : les prévisions météorologiques et océanographiques permettent d’anticiper l’état de la mer avec une précision remarquable, jusqu’à 72h à l’avance.
• Puissance constante : contrairement au solaire ou à l’éolien terrestre, l’énergie des vagues reste notable même la nuit ou par temps calme à terre.
• Faible impact visuel : la plupart des systèmes houlomoteurs sont invisibles de la côte. Un bon point pour les paysages marins.
• Densité énergétique : comme mentionné plus haut, l’eau est bien plus dense que l’air, ce qui permet de capter beaucoup d’énergie dans un volume relativement compact.

En bref, si on devait dresser un portrait-robot de la source d’énergie marine idéale, la houle ne serait pas loin du podium. Mais alors, où en est-on sur le terrain ?

Expériences et projets pilotes

Plusieurs projets pilotes ont été lancés ces dernières années avec des fortunes diverses. En voici trois parmi les plus notables :

• WaveRoller (AW-Energy, Finlande) : ce dispositif installé au large du Portugal utilise une plaque immergée oscillante pour produire de l’énergie. Connecté au réseau local, il a permis de tester la viabilité de la technologie sur une base commerciale.
• Oyster (Aquamarine Power, Écosse) : ce système à pistons hydrauliques installés près des côtes a connu un grand engouement dans les années 2010 mais a finalement été arrêté. Le projet reste cependant une référence en matière d’innovation technique.
• CETO (Carnegie Clean Energy, Australie) : ce système ancré au fond marin transforme le mouvement des vagues en pression hydraulique, alimentant des turbines à terre. Il se distingue par sa discrétion visuelle totale et sa double vocation : électricité et désalinisation.

L’Europe, et particulièrement le Royaume-Uni, l’Espagne et le Portugal, reste en tête de file en matière de R&D houlomotrice. En France, l’IFREMER mène également des expérimentations, notamment sur la côte Atlantique.

Pourquoi l’énergie houlomotrice peine-t-elle encore à décoller ?

Le paradoxe est souvent cité : un potentiel énorme, mais une adoption timide. Qu’est-ce qui coince ?

Voici les principaux freins identifiés :

• Coûts élevés : les prototypes coûtent cher à développer, installer et entretenir. On parle de dizaines de milliers d’euros par kilowatt installé.
• Conditions extrêmes en mer : corrosion, tempêtes, biofouling… La mer est un environnement hostile pour tout équipement. La maintenance peut vite devenir un casse-tête (et un gouffre financier).
• Absence de standardisation : contrairement à l’éolien ou au solaire, il n’existe pas encore de « design gagnant » validé par le marché.
• Problèmes de raccordement au réseau : capter l’énergie au large, c’est bien. La ramener à terre avec un rendement acceptable, c’est autre chose.

Malgré ces obstacles, plusieurs gouvernements et agences de financement continuent à soutenir activement la filière. L’Union européenne, via le programme Horizon Europe, finance plusieurs projets collaboratifs en lien avec les énergies marines.

Et demain ? Quels usages pour l’énergie houlomotrice ?

Il serait tentant de limiter l’énergie des vagues à la production classique d’électricité. Pourtant, sa flexibilité ouvre la voie à des usages plus créatifs :

• Alimentation d’installations isolées : des bouées météorologiques, des fermes aquacoles ou des centres de surveillance en mer pourraient être alimentés indépendamment du réseau.
• Désalinisation : en utilisant l’énergie produite pour alimenter directement des systèmes de dessalement, on évite les pertes de conversion.
• Stockage hybride : combinée à des batteries ou à de l’hydrogène, l’énergie houlomotrice pourrait lisser la production d’électricité sur des micro-grids côtiers.

Alors, même si le grand déploiement industriel n’est pas pour demain, l’énergie houlomotrice s’installe peu à peu dans l’écosystème des énergies marines. Il ne tiendra peut-être qu’à une percée technologique ou une priorité politique pour qu’elle sorte de son statut de promesse perpétuelle.

Et qui sait ? Peut-être qu’un jour, pendant que vous regarderez les vagues danser, votre maison sera silencieusement alimentée par leur ballet incessant. Une idée qui fait son chemin… et ses vagues.