OSMAREA

Notre projet OSMAREA consiste en la réalisation d’un prototype de centrale électrique innovante basée sur le couplage de deux formes d’énergie: l’énergie marémotrice et l’énergie osmotique.

L'énergie marémotrice est utilisée actuellement en Bretagne ainsi qu’en Corée, tandis que l’énergie osmotique est exploitée, au stade encore expérimental, par la société Statkraft en Norvège. Nous avons étudié l’utilisation de ces deux sources d’énergies fonctionnant en parallèle, pour induire une production plus importante d’électricité permettant de mieux répondre à la demande énergétique en constante évolution.

En effet, la demande en énergie mondiale ne cesse de croître parallèlement à la croissance de la population mondiale. De plus, les énergies fossiles s’épuisent et il était essentiel pour nous de développer un projet basé sur les énergies renouvelables. La finalité recherchée pour notre projet est d’augmenter la production d'énergie pour les installations marémotrices. En effet, en substituant les pompes d’une usine marémotrice et également en augmentant le niveau d'eau retenue dans le bassin de l’usine grâce à l’osmose, nous aurions ainsi d’avantage d’eau à turbiner lors de la vidange du bassin d’eau retenue de l’usine et donc une production d’électricité accrue.

Dans le cadre de notre étude, nous avons tout d’abord envisagé de mettre en lumière notre idée à l’aide d’un prototype. Pour ce faire, nous avons utilisé un aquarium que nous avons séparé en différents bassins et auxquels nous avons ajouté une turbine ainsi qu’une membrane semi-perméable achetée dans le commerce, ne laissant théoriquement passer que les molécules d'eau douce. Nous souhaitions ainsi visualiser le phénomène d’osmose afin de quantifier le volume d’eau traversant la membrane pour le calcul de la production électrique de notre prototype. Nous avons mené en parallèle une étude théorique sur Mapple afin de réaliser une simulation sur le rendement dans des conditions optimales de fonctionnement de notre prototype ainsi qu’une estimation du rendement possible sur une installation marémotrice comme celle de la Rance.

Les tests effectués sur le prototype avec la membrane comme simple paroi séparant l’eau douce et l’eau salée n’ont pas abouti en raison de la trop faible qualité de la membrane utilisée. Nous avons donc repris le mode d’exploitation de l’usine Statkraft afin de vérifier la faisabilité du projet. Nous nous sommes donc basés sur les courbes de l’usine marémotrice de la Rance. Nous avons remarqué que le pompage permettait d’obtenir environ un mètre d’eau supplémentaire dans le bassin de la Rance correspondant à un volume de 22 000 000 de m3. Le volume du bassin étant une donnée de sortie de notre modélisation et le nombre de modules osmotiques une donnée d’entrée, nous avons pu déterminer le nombre de modules nécessaires afin de réaliser cette augmentation de volume d’eau dans le bassin de la Rance. Il est nécessaire d’utiliser 20 000 000 de modules soit 600 millions de m² de membrane, ce qui est inenvisageable pour une installation comme l’usine de la Rance. L’impact d’une usine osmotique sur une installation d’une telle envergure n’est pas significatif sur le rendement global.

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