Énergie marémotrice
Le mouvement de l'eau, lui-même originaire des rayonnements solaires ou des marées, peut fournir de l'énergie utilisable par l'Homme.
La première utilisation de l'énergie marémotrice remonte aux années 1120, avec la construction de moulins à marées, utilisant la barre de l'Adour.
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Usine marémotrice de la Rance
Une des applications les plus connues est probablement l'usine marémotrice de la Rance en France. Elle a été installée sur un site qui, avec des marées dont l'amplitude peut atteindre 13 mètres, avait déjà connu dans l'histoire de nombreux « moulins à marée ».
Elle consiste en 24 « groupes bulbes » (chacun avec son alternateur de 10 MW) produisant 600 millions de kWh par an. Il s'agit cependant d'une installation lourde.
Nouvelles technologies
Actuellement, des systèmes plus décentralisés sont en développement et semblent très prometteurs. Ils utilisent soit les marées, soit les vagues, soit les courants.
On peut notamment citer des projets tels que «Mighty Whale», «AWS» (projet de démonstration de 2 MW au Portugal), «LIMPET», «DAVIS» (Blue Energy), «Sea Snail», etc.
Une réalisation intéressante est à Hammerfest, une ville au nord de la Norvège. Elle s'est équipée de la première usine marémotrice sous-marine. Cette usine ressemble à un moulin à vent dont les pales tournent grâce au flux et au reflux des marées et délivre 300 kilowatts (en comparaison, l'usine marémotrice de la Rance fournit 240 mégawatts).
Une vingtaine d'usines de ce type seront installées en 2004, et alimenteront environ 1 000 habitations. La principale difficulté que présente ce type d'installation (outre la corrosion) est la maintenance, la température de l'eau ne dépassant guère quelques degrés.
Les systèmes actuellement à l'étude et utilisant l'énergie des vagues ou des marées ont un coût comparable à l'énergie éolienne en mer. Ils pourraient donc connaître un développement rapide.
D'où vient l'énergie des marées?
L'eau des océans, en raison du surcroit d'attraction lunaire du côté de la Lune et de sa valeur plus faible du côté opposé à celle-ci a, en coupe, une allure d'ellipse, dont le grand axe est orienté sur la direction Terre-Lune. La Terre tournant en 24 heures (approximativement) tandis que la Lune ne le fait qu'en 28 jours (approximativement), le mouvement de rotation de la Terre dans cette masse d'eau fixe produit le phénomène des marées.
Lorsqu'on retient cette eau par un barrage, on en freine le mouvement, et donc du même coup - d'une façon infinitésimale - la Terre. Cela a, en raison de la loi de l'action et de la réaction, un effet sur la Lune, qu'il serait possible d'étudier par une méthode d'élements finis, mais une astuce pour le faire plus rapidement existe : puisqu'il y a conservation du moment d'inertie et que la Terre ralentit, l'effet du freinage est donc que la Lune s'éloigne (de façon infinitésimale elle aussi par rapport à sa distance).
Ce ralentissement existe de toute façon : à la fin du XIXe siècle, l'année faisait 365,242196 jours et aujourd’hui 365,242190 jours (on remarquera que la différence porte déjà sur la 9ème décimale, alors que les astronomes travaillent plus volontiers avec 16. Un effet de huit ordres de grandeurs en dessous est donc remarqué par eux s'il se cumule sur plus d'une dizaine d'années, ce qui est le cas pour la Rance).
Les usines marémotrices ne font qu'augmenter un peu le freinage. Elles utilisent donc in fine l'énergie cinétique de rotation de la Terre, matérialisant d'une façon nouvelle un vieux rêve exprimé par Gaston de Pawlowski (de l'Institut) et d'Alphonse Allais qui était d'installer une roue dentée sur l'équateur pour récupérer le mouvement de rotation terrestre.
Les effets climatiques éventuels d'une baisse - même légère - de la vitesse de rotation de la Terre ne semblent pas à ce jour avoir été étudiés. Qualitativement, on sait toutefois qu'un ralentissement significatif :
- diminuerait la vitesse du cycle thermique terrestre (périodes diurnes chaudes et nocturnes froides)
- augmenterait les écarts de température entre les jours et les nuits, avec pour conséquence une augmentation des mouvements atmosphériques (tempêtes...)