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2nd Marine – Institut Notre-Dame – 78100 Saint Germain-en-Laye L ’énergie osmot

2nd Marine – Institut Notre-Dame – 78100 Saint Germain-en-Laye L ’énergie osmotique : l’Océan au secours de la Planète Nous avons choisi de présenter notre projet sous forme d’une affiche riche en couleurs représentant un schéma simplifié du principe de l’osmose, utilisé dans les centrales osmotiques. La compréhension totale du sujet a été le travail le plus difficile. En effet, le sujet est complexe et il était nécessaire de bien le comprendre afin de réaliser une affiche claire et compréhensible de tous. Nous l’avons entièrement réalisée à l’aide d’un logiciel de montage en redessinant une à une les formes à la souris. Qu’est-ce que l’osmose ? L’énergie osmotique est fondée sur le principe de l’osmose : phénomène de diffusion de la matière à travers une paroi semi-perméable séparant deux solutions dont les concentrations en soluté sont différentes Ainsi, si l’on met en présence de l’eau salée avec de l’eau douce séparées par une membrane semi-perméable, les ions contenus dans l’eau salée (Na+ et Cl- par exemple) sont bloqués par la membrane semi perméable alors que les molécules d’eau, plus petites, migrent de la solution la moins concentrée vers la solution la plus concentrée jusqu’à ce que l’équilibre osmotique (même taux de concentration dans les deux solutions) soit atteint. La pression dans le compartiment de l’eau salée va alors augmenter. On peut alors faire passer cette eau sous pression dans une turbine et ainsi créer de l’énergie. Comment fonctionne une centrale osmotique ? Le cœur de l’usine est constitué d’un réservoir séparé par une membrane semi perméable. L’un des côtés est alimenté en eau douce (eau fluviale) à pression atmosphérique. L’autre est alimenté en eau salée provenant de la mer. Ce côté est maintenu à une pression inférieure à la pression osmotique. A cette pression, l’eau migre du côté de l’eau douce vers le coté de l’eau salée. Environ 80 % de l’eau douce traverse la membrane et va vers le compartiment d’eau salée. Les 20% restant sont purgés et vont à la mer. L’eau salée, après apport de l’eau douce qui a passé à travers la paroi semi perméable, sort sous la pression de 12 bars ; 2/3 de l’eau vont vers l’échangeur de pression et servent à élever la pression de l’eau de mer entrante ; 1/3 va vers un turbo alternateur et produit de l’électricité. 2nd Marine – Institut Notre-Dame – 78100 Saint Germain-en-Laye L ’énergie osmotique présente de nombreux avantages Elle pourrait être exploitée par tout pays disposant d’embouchures de fleuves. Les installations sont sur terre et non en pleine mer ce qui facilite leur construction et leur exploitation. L’énergie osmotique ne dépend pas des conditions météorologiques. Sa production est prévisible. Les centrales osmotiques ont un impact environnemental réduit. Elles n’émettent ni bruit ni polluants. Le potentiel d’exploitation mondial d’énergie osmotique a été évalué à 1700 TWh par an. (À titre de comparaison la production annuelle d’énergie électrique en France est de l’ordre de 550 TWh par an) Cette énergie pourrait couvrir théoriquement 1/10 e de la consommation électrique mondiale. Le principal défi à relever réside dans la mise au point des membranes semi perméables C’est le point faible des centrales osmotiques. Actuellement la puissance que l’on peut obtenir est limitée à 2 W/m2. A brève échéance on espère pouvoir la porter à 4 W/m2. Il apparait que les surfaces nécessaires sont considérables : pour obtenir une capacité de 1MW il faut 250 000 m2. Avec les techniques actuelles la question de la surface de la membrane limite la capacité de la centrale. T outefois, les centrales osmotiques vont bénéficier des progrès réalisés par les usines de dessalement qui utilisent la même technique Récemment une équipe de recherche de l’Institut Lumière Matière du CNRS basée à Lyon a découvert une nouvelle piste pour récupérer cette énergie basée sur les nano technologie : l’utilisation de nanotubes de Bore Azote. Cette technique pourrait multiplier par 1000 la capacité des membranes. Pourquoi avoir choisi ce thème ? Nous pensons qu’il faut sensibiliser la population à des idées innovantes pour lutter contre le réchauffement climatique. Ainsi, nous avons décidé de travailler sur l’énergie osmotique car cette technique nous semble prometteuse. Bien qu’elle soit méconnue, elle est en constant progrès. En effet, elle est appelée à bénéficier des innovations technologiques réalisées pour les usines de désalinisation. La Norvège est pionnière dans le domaine de l’énergie osmotique et a installé une centrale à T ofte. Deux autres pays ont décidé de se lancer dans l’aventure : les Etats-Unis et le Japon. 2nd Marine – Institut Notre-Dame – 78100 Saint Germain-en-Laye On peut donc espérer qu’à terme l’énergie osmotique contribuera à protéger notre planète. uploads/Geographie/ dossier-energie-osmotique.pdf