La force motrice des marées

De notre correspondant au Canada

L’ÉNERGIE! Notre société en a une soif insatiable. Et depuis l’embargo pétrolier de 1973, qui a provoqué une montée en flèche du prix des carburants, les scientifiques sont à l’affût de ressources énergétiques autres que les combustibles fossiles. D’ailleurs, récemment, la guerre du Golfe a montré à quel point les nations redoutent une interruption de leur approvisionnement en pétrole provenant du Proche-Orient.

On réexamine donc à présent des projets expérimentaux qui avaient été proposés, mais laissés de côté en des temps moins difficiles. Qu’en est-​il, par exemple, des puissantes marées de l’océan? Pourrait-​on les utiliser de façon rentable pour produire de l’électricité?

Il y a quelques années, des ingénieurs canadiens ont commencé à s’intéresser aux très fortes marées de la baie de Fundy. Cette baie se situe entre deux des provinces canadiennes baignées par l’océan Atlantique, la Nouvelle-Écosse et le Nouveau-Brunswick. Elle est réputée pour ses marées, qui, avec une amplitude pouvant atteindre 16 mètres, comptent parmi les plus hautes du monde. Des usines marémotrices avaient déjà été installées en France et en Union soviétique; alors, pourquoi pas au Canada?

On a donc conçu un projet détaillé en vue de produire une énergie électrique de 4 800 mégawatts — 6,5 millions de chevaux-vapeur. (À titre de comparaison, une centrale nucléaire installée à proximité, dans le Nouveau-Brunswick, ne produisait alors que 600 mégawatts.) Néanmoins, le coût de cette usine marémotrice serait astronomique: en 1981, il était estimé à environ 5 milliards de dollars canadiens!

Une usine expérimentale

Prudent, le gouvernement a tout d’abord décidé de financer la construction d’une usine expérimentale dans le but de faire des essais de conception et de rentabilité. Le Projet d’énergie marémotrice d’Annapolis, c’est ainsi qu’on l’a baptisé, a été réalisé sur un barrage en travers de l’Annapolis, rivière qui se jette dans le bassin du même nom; ce bassin à flot donne lui-​même dans la baie de Fundy, près de la ville d’Annapolis Royal, en Nouvelle-Écosse. L’usine, dont la construction a coûté 55 millions de dollars, a commencé à produire de l’électricité en 1984.

Au cours d’une des dernières années, plus de 40 000 personnes sont venues visiter la centrale marémotrice d’Annapolis, certaines d’aussi loin que la Sibérie et la Chine. À première vue, cette usine semble pourtant n’avoir rien d’extraordinaire; tout ce qu’on y voit, c’est un bâtiment de béton à deux niveaux construit sur un petit barrage. Comment deviner qu’il s’agit de la première usine marémotrice d’Amérique du Nord?

En outre, on n’y voit pas toute une équipe d’ingénieurs affairés. L’usine est commandée par des ordinateurs situés à une centaine de kilomètres de là et son entretien ne nécessite qu’une poignée d’ouvriers. Malgré tout, elle produit environ 30 millions de kilowattheures par an — suffisamment pour alimenter 8 000 foyers. Comment fonctionne-​t-​elle?

Principe de fonctionnement

C’est plus de 30 mètres en contrebas que se cache ce qui fait le succès de l’usine: la turbine hydraulique. Son principe de fonctionnement est d’une simplicité étonnante. Cette turbine est installée sur une petite île reliée de chaque côté au rivage par une digue. Lorsque la marée monte dans la baie de Fundy, l’eau du bassin d’Annapolis passe par des écluses percées dans le barrage et remplit un grand bassin de retenue situé en amont. Quand la mer est étale, toutes les écluses sont refermées.

Lorsque la mer descend en aval du barrage (de 4,60 mètres), d’autres écluses s’ouvrent et l’eau du bassin de retenue se redéverse dans le bassin d’Annapolis en passant par la turbine. La force de l’eau la fait tourner et produit ainsi de l’électricité. Puisque l’usine ne fonctionne que lorsque l’eau coule, elle ne produit de l’électricité qu’environ 11 à 12 heures par jour.

Pour tirer parti de ces conditions, on a conçu une turbine expérimentale de 7,60 mètres de diamètre. Les pôles magnétiques du générateur, qui produit l’électricité quand la turbine tourne, sont fixés sur la périphérie de la turbine et tournent avec elle. (Les turbines traditionnelles entraînent généralement un arbre relié au générateur.) On a ainsi obtenu une turbine plus compacte qui a un bon rendement même quand la vitesse de l’eau est relativement faible.

La salinité de l’eau n’allait-​elle pas endommager ce matériel? L’effet corrosif de l’eau de mer a effectivement posé un problème ardu, mais les ingénieurs l’ont résolu en faisant passer un très faible courant électrique dans l’eau lors de son passage, ce qui a pour effet de réduire la corrosion.

L’avenir de l’énergie marémotrice

Si le projet de construction d’une centrale marémotrice plus importante se concrétise dans la baie de Fundy, elle comprendra plus de cent turbines d’une taille comparable à celle d’Annapolis. Ces turbines seront installées sur un barrage de 8 kilomètres de long placé en travers du bras est de la baie.

Cependant, la retenue des eaux d’une partie de la baie de Fundy en vue de la production d’électricité risque de créer de graves difficultés. Le coût énorme des travaux de construction est en soi un sujet d’inquiétude. Mais on se préoccupe aussi des effets qu’une telle retenue d’eau aurait sur le plan écologique. L’élévation possible des marées de plusieurs centimètres dans la baie de Fundy entraînerait l’inondation de vastes régions côtières. La migration des poissons pourrait aussi être affectée; la remontée des aloses en eau douce se trouverait entravée.

Quoi qu’il en soit, la première usine marémotrice d’Amérique du Nord, la centrale expérimentale d’Annapolis, continue d’alimenter le réseau électrique dans l’est du Canada. Sa production n’est toutefois qu’une goutte d’eau, une infime partie de l’électricité nécessaire pour étancher la soif d’énergie du pays.

[Illustration, page 26]

Bassin de retenue.

L’usine marémotrice rejette l’eau dans l’océan à marée descendante.

Les écluses sont ouvertes à marée montante puis refermées pour maintenir l’eau dans le bassin de retenue.

Baie de Fundy.

[Crédit photographique]

Avec l’aimable autorisation de la Nova Scotia Power Corporation