L’énergie des vagues a-t-elle enfin trouvé sa bouée dorée ?

En novembre 2023, la violente tempête atlantique « Domingos » a frappé la côte nord du Portugal, générant des vagues record et laissant un chemin de destruction dans une grande partie de l’Europe occidentale.

Les habitants de la terre ferme étaient aux prises avec des maisons inondées, des routes fermées et des glissements de terrain. Mais juste au large, un dispositif d’énergie houlomotrice potentiellement révolutionnaire se balançait joyeusement de haut en bas, d’un côté à l’autre – apparemment, dans son élément.

Construit par suédois démarrer CorPower, la bouée dorée géante transforme l’énergie brute de l’océan en une source d’électricité propre et fiable. CorPower affirme que sa technologie est au moins cinq fois plus efficace que l’état de l’art précédent.

« Nous avons prouvé que notre technologie est à la fois économe en énergie et peut survivre aux conditions océaniques les plus difficiles – deux problèmes qui tourmentent l’industrie depuis des décennies. » Patrik Möller, co-fondateur et PDG de Corpower, l’a déclaré à TNW.

Aujourd’hui, la société a annoncé qu’elle avait obtenu Un financement de 32 millions d’euros, soit le plus gros investissement de l’histoire dans une startup de l’énergie houlomotrice.

jen an industrie hantée par les fantômes de projets ratés, d’idées gaspillées et d’entreprises en faillite, l’énergie houlomotrice a-t-elle enfin trouvé sa bouée d’or ?

Énorme source d’énergie de base

Ces dernières années, on a assisté à un regain d’intérêt pour l’énergie houlomotrice, motivé par le besoin de sources d’énergie propre plus fiables.

« Considérez l’énergie des vagues comme un tampon d’électricité » Amin Al-Habaibeh, expert en énergie houlomotrice et professeur de systèmes d’ingénierie intelligents à L’Université de Nottingham Trent, raconte TNW.

L’énergie des vagues est disponible 90% du temps, contre 20 à 30 % pour l’énergie éolienne et solaire, et est facile à prévoir et à prévoir.

« Lorsque le vent ne souffle pas ou que le soleil ne brille pas, des vagues arrivent toujours à des milliers de kilomètres, de jour comme de nuit. Si nous parvenons à exploiter cela de manière commercialement viable, nous disposerons d’une énorme source d’énergie de base », déclare Al-Habaibeh.

En théorie, les vagues transportent suffisamment d’énergie potentielle pour alimenter la planète entière. Pourtant, l’année dernière, les appareils utilisant l’énergie houlomotrice n’ont généré qu’environ 1 MW de l’électricité totale de l’Europe, selon le dernier rapport d’Ocean Energy. rapport. Cela suffit à peine à approvisionner environ 1 000 foyers.

CorPower fait partie d’un nombre restreint mais croissant d’entreprises qui cherchent à faire sortir l’énergie des vagues des profondeurs et à l’introduire dans le ring avec des poids lourds renouvelables comme l’énergie solaire, éolienne et hydroélectrique. Et l’entreprise suédoise estime que sa technologie a ce qu’il faut pour y parvenir.

Exploiter le rythme de l’océan

L’inspiration pour la technologie de CorPower ne vient pas de la mer, mais des battements rythmés du cœur humain. Cet organe vital n’utilise de l’énergie que lorsqu’il se contracte et expulse le sang vers l’extérieur et l’intérieur du corps. Pour aspirer le sang, il se détend simplement, pompant le sang dans deux directions à partir d’une seule action.

En 1984, le cardiologue suédois Stig Lundbäck a breveté le Pompe à piston adaptative dynamiqueun système qui reproduit la double action du cœur. Au cours des années qui ont suivi, le médecin devenu inventeur a mis au point des moyens élaborés pour utiliser la pompe à bon escient. En 2011, il fait équipe avec Möller, un entrepreneur en technologie, et a fondé CorPower Océan.

Le C4 est un absorbeur ponctuel, un type de dispositif flottant d’énergie houlomotrice ancré au fond marin et convertit le mouvement de haut en bas d’une bouée en énergie électrique. Il mesure 18 mètres de haut, 9 mètres de large et pèse environ 70 tonnes.

Lorsque la bouée se déplace avec les vagues, un mécanisme de prise de force (PTO) – une série de ressorts, d’engrenages et de pistons – convertit le mouvement vertical en énergie de rotation. Celui-ci entraîne ensuite un générateur, produisant de l’énergie qui est transférée vers le rivage via un câble sous-marin.

Lorsqu’une vague pousse la bouée vers le haut, un « ressort ondulé » spécialement conçu accumule la pression dans un cylindre pneumatique. Lorsque la bouée redescend, cette pression accumulée fournit une force de retour — le C4 capture deux forces en une seule action.

Surtout, C4 utilise des algorithmes pour prédire le mouvement des vagues entrantes, augmentant ainsi la quantité d’énergie qu’il peut exploiter. Lorsque les vagues deviennent trop fortes, le IA envoie un signal au système de contrôle de puissance lui disant d’entrer Mode « survivabilité aux tempêtes » – un état désaccordé comparable à celui lorsque les éoliennes lancent leurs pales lors de forts coups de vent.

Au cours d’un essai de six mois l’année dernière, le C4 a atteint une puissance maximale de 600 kW, électricité qu’il a exportée vers le réseau portugais.

Möller a appelé son premier projet pilote à l’échelle commerciale, une « percée massive » qui aborde deux problèmes clés dans l’exploitation de cette énorme source d’énergie propre inexploitée : l’efficacité et la capacité de survie.

Un passé trouble

Amarrée au large d’un port des îles Orcades se trouve l’épave rouillée d’un convertisseur d’énergie houlomotrice de 180 mètres de long construit par la startup écossaise Pelamis. En 2004, la machine géante ressemblant à un serpent de mer rouge est devenue le premier appareil à énergie houlomotrice connecté au réseau au monde.

Le serpent de mer était un atténuateur d’énergie houlomotrice, composé de cinq sections connectées qui fléchissaient et se courbaient dans les vagues. Des vérins hydrauliques situés dans les joints exploitaient le mouvement, entraînant des générateurs électriques et envoyant de l’énergie au réseau via un câble sous-marin.

Pelamis a ensuite construit plusieurs autres mastodontes de 1 350 tonnes. En 2008, trois machines installées au large des côtes portugaises produisaient suffisamment d’énergie propre pour alimenter 1 500 foyers.

Mais le succès de l’entreprise fut de courte durée. Des coûts d’installation et de maintenance élevés, des pannes fréquentes, une efficacité médiocre et un manque de financement qui en a résulté ont contraint Pelamis à la faillite en 2014. Les convertisseurs d’énergie houlomotrice restants de l’entreprise ne sont plus que de la ferraille.

« Pelamis est en grande partie le symbole d’une industrie qui a du mal à assurer sa viabilité commerciale », explique Al-Habaibeh.

Le Français Girard a déposé le premier brevet pour un convertisseur d’énergie houlomotrice en 1799. Depuis lors, les ingénieurs ont inventé plus de 1 000 appareils, dont beaucoup portent des noms particuliers tels que Canard d’Edimbourgle dragon de vagueet le huître. La plupart ne sont jamais sortis du laboratoire.

Cela est dû en grande partie au fait que tester un dispositif à énergie houlomotrice dans des conditions réelles coûte incroyablement cher. En construire un capable de produire de l’électricité de manière rentable et de résister aux tempêtes océaniques et à la corrosion de l’eau salée ? Cela n’a jamais été prouvé sur le long terme.

Les défis majeurs liés à l’exploitation de l’énergie houlomotrice ont dissuadé les investisseurs privés, les énergies renouvelables éprouvées comme l’énergie solaire et éolienne constituant des paris plus sûrs. Mais certains signes montrent que le vent tourne.

Investissement dans l’énergie houlomotrice

En juillet, le Sénat américain a proposé Facture d’énergie marinequi, si elle est adoptée, permettrait de dégager un montant record d’un milliard de dollars pour la commercialisation de technologies d’énergie marine telles que les convertisseurs d’énergie houlomotrice et marémotrice. Dans une annonce distincte en septembre, l’administration Biden-Harris a ouvert un Appel de financement de 112,5 millions de dollars pour la technologie de l’énergie houlomotrice.

Europe a investi plus de 375 millions d’euros dans la R&D sur les énergies marines au cours des 10 dernières années. Alors que le continent reste le leader mondial de l’énergie houlomotrice, les États-Unis et la Chine sont je rattrape vite mon retard.

Outre les subventions de l’État, on a assisté ces dernières années à un afflux constant d’investissements privés dans les startups de l’énergie houlomotrice.

La société finlandaise AW Energy a obtenu un total de 30,5 millions de dollars (28 millions d’euros) pour WaveRoller, un appareil entièrement immergé qui convertit l’énergie des vagues océaniques en électricité en utilisant des panneaux sous-marins qui se déplacent avec les vagues.

Mocean Energy a obtenu 2,6 millions d’euros en novembre auprès d’investisseurs d’impact norvégiens comme Katapult Ocean, portant le total levé à 13 millions d’euros. La société basée au Royaume-Uni a construit un radeau flottant à charnières qui capte l’énergie du mouvement relatif des deux bras lorsque la vague les dépasse.

Le PDG de Mocean, Cameron McNatt, a déclaré à TNW que la société cible principalement l’industrie pétrolière et gazière qui recherche des moyens plus propres d’alimenter ses équipements offshore. La startup a déjà terminé une phase de test d’un an financée par cinq clients, dont Shell et Total Energies, axée sur l’énergie des micro-réseaux.

D’autres startups prometteuses incluent le danois WavePiston, qui convertit l’énergie des vagues en électricité en utilisant une série de plaques mobiles, et la société israélienne EcoWave Power, dont la technologie s’attache aux structures artificielles à terre, comme les murs du port, au lieu du fond marin.

De tous, CorPower est le mieux financé, ayant a obtenu un total de 95 millions d’euros, principalement auprès d’investisseurs de capital-risque et d’impact, depuis sa création en 2012. Et maintenant, armé d’un nouveau financement suite à un essai réussi, il cherche à évoluer – rapidement.

Mise à l’échelle

CorPower cherche désormais à reproduire le succès de son projet pilote à une échelle beaucoup plus grande. La startup construit actuellement trois bouées supplémentaires à déployer au large des côtes du Portugal en 2026, avec d’autres plans signés avec le service public irlandais ESB pour 14 appareils supplémentaires. Une fois opérationnelle, ce serait la première ferme houlomotrice commerciale au monde.

L’objectif ultime de CorPower est de déployer des « clusters » de C4 qui, combinés, produiront jusqu’à 30 MW d’électricité propre. C’est suffisant pour alimenter environ 30 000 foyers, tout en optimisant la production d’énergie d’énergies renouvelables plus variables comme l’éolien et le solaire.

L’activité de CorPower ne deviendra compétitive en termes de coûts que si elle peut atteindre une échelle de 600 MW ou plus en déploiement total. C’est là que l’entreprise prévoit que ses bouées seront capables de produire de l’électricité à un coût actualisé de l’électricité (LCOE) de 71 €/MWh – ce que Möller appelle le « chiffre magique ».

Le LCOE mesure le coût total de production d’énergie sur la durée de vie d’un projet, aidant ainsi à déterminer son degré de compétitivité sur le marché de l’énergie. En 2024, le LCOE des services publics solaire photovoltaïque était €55/MWh.

«Nous pouvons extraire beaucoup d’énergie d’un appareil relativement petit, ce qui permet de réduire très rapidement les coûts», explique Möller.

À la recherche du nombre magique, CorPower adopte une approche de fabrication agile et de haute technologie.

La coque du C4 est construite par un robot qui ajoute couche après couche de filament métallique pour créer une structure composite légère. CorPower a développé son propre concept d’« usine mobile » entièrement automatisée qu’elle prévoit d’utiliser pour fabriquer les coques à proximité du site de chaque ferme à vagues. L’entreprise souhaite pouvoir produire une seule coque en seulement 48 heures.

La bouée est attachée au fond marin à l’aide d’une ancre UKMACK spécialement conçue qui mesure environ trois fois plus léger qu’un monopile conventionnel. Il dispose également d’un système de connecteur rapide qui permet de connecter et de déconnecter facilement le convertisseur d’énergie houlomotrice, réduisant ainsi les coûts de maintenance.

Un point d’inflexion dans l’énergie des vagues ?

CorPower cherche désormais à lever de nouveaux fonds pour alimenter sa croissance. L’entreprise travaille également avec des acheteurs et de grands consommateurs d’énergie pour parvenir à une rentabilité financière.

Richard Arnold, Directeur politique du UK Marine Energy Council (UKMEC), comparé la position actuelle de l’énergie houlomotrice par rapport à celle du vent flottant il y a plusieurs années.

« Tout le monde a commencé à se moquer des premiers pionniers de l’éolien flottant, puis tout d’un coup, de l’argent est arrivé et un ou deux projets de démonstration ont été couronnés de succès », a-t-il déclaré.

« Puis tout d’un coup, nous avons des centaines de gigawatts [of floating wind] dans le monde à se développer et cela s’est produit en très peu de temps parce que les gouvernements, les régulateurs, les développeurs de produits, les financiers se sont simplement mis d’accord : « ok, faisons-le ».

La technologie de CorPower pourrait constituer une percée qui permettrait enfin d’extraire l’énergie des vagues des profondeurs de l’océan et de la diffuser dans le courant dominant.

Möller estime que l’énergie houlomotrice deviendra à terme la troisième source d’énergie au monde, derrière l’énergie éolienne et le solaire en première position.

Est-ce que cela arrivera ? Seul le temps nous le dira. Mais si l’une des technologies actuelles de l’énergie houlomotrice a une véritable chance, c’est probablement la C4.