Les océans : une source d'énergie inépuisable ?

Les océans : une source d'énergie inépuisable ?
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Sommaire de l'article
Toutes les régions auront besoin d'énergie
Les grandes fermes éoliennes dans le monde
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Les océans représentent un gigantesque réservoir d'énergie. Si les énergies fossiles off shore sont de plus en plus exploitées, on reconnaît aujourd'hui l'immense potentiel des océans pour les énergies alternatives - éolienne, marémotrice, houlomotrice. Objets de nouvelles convoitises, leur déploiement ne pourra être assuré sans politiques publiques et cadres juridiques adaptés.

Àmesure que la demande énergétique mondiale progresse, les océans apparaissent de plus en plus comme une source d'énergie viable. Les analyses montrent qu'il existe de vastes gisements d'énergie sous des formes diverses dans les mers du globe. Cette profusion de ressources favorise le développement du secteur énergétique off shore, traditionnellement axé sur l'exploitation des combustibles fossiles. Cependant, dans les océans, nombre de ressources énergétiques restent inexploitées alors qu'elles permettraient d'élargir le répertoire énergétique mondial et de répondre durablement à une demande croissante.

Ce chapitre présente une analyse historique et prospective de l'exploitation énergétique en mer, depuis ses débuts jusqu'à l'utilisation récente des énergies marines renouvelables, comme l'énergie éolienne, houlomotrice et marémotrice. Il étudie les coûts et les avantages des différentes formes d'énergie off shore, en se concentrant plus particulièrement sur les énergies renouvelables ainsi que sur le contexte politique et socioéconomique dans lequel les différentes ressources se développent ou pourraient devenir viables.

De la chasse à la baleine à l'exploitation pétrolière off shore

L'huile de baleine - utilisée dans les lampes à huile, comme cire pour fabriquer des bougies, comme lubrifiant, aliment pour les animaux et engrais - est l'une des premières formes d'énergie que l'on a tirée de l'océan. Son exploitation s'est révélée assez lucrative jusqu'à ce que des niveaux de chasse intenables et la croissance rapide de l'industrie pétrolière n'en précipitent le déclin [Starbuck, 1989]. Le charbon a lui aussi été exploité en mer à diverses périodes de l'histoire, bien que le secteur off shore n'ait jamais réussi à concurrencer les mines terrestres. L'exploitation du pétrole et du gaz en mer n'est devenue rentable qu'au milieu du xxe siècle. Les premières plateformes de forage off shore modernes ont été installées dans le golfe du Mexique à la fin des années 1940, mais il faut attendre les années 1970, avec la flambée des cours du pétrole sous l'effet de la crise énergétique mondiale, pour que le secteur s'envole vraiment et que l'extraction en mer devienne plus viable économiquement. La grande vulnérabilité énergétique des pays industrialisés et la dépendance vis-à-vis de l'Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP) pour les combustibles fossiles ont incité les pays à chercher à exploiter leurs propres réserves de pétrole, y compris off shore. Une intensification des investissements dans les technologies de forage en mer a permis à ce secteur de surmonter les obstacles techniques rencontrés en eaux très profondes. L'exploitation de vastes réserves off shore est ainsi devenue rentable, même si nombre d'installations restent fortement tributaires du rapport entre coûts d'exploitation et cours du pétrole [AIE, 2008].

À mesure que le secteur se développait, les politiques publiques et les normes techniques ont cherché à affiner les techniques d'extraction et à rendre les pratiques plus efficientes et plus respectueuses de l'environnement. Depuis l'apparition du secteur pétrolier off shore, plus de 70 pays du globe y opèrent [Charlier et Charlier, 1992]. Avec le développement du forage off shore, on s'est également intéressé à la construction de terminaux off shore pour le stockage et la livraison de gaz naturel liquéfié (GNL). Ce regain d'attention mondial pour le stockage off shore de GNL montre à la fois que les vastes réserves inexploitées de gaz naturel off shore suscitent un intérêt et que la sécurité des modes de transport traditionnels du gaz naturel est source d'inquiétudes. Le premier terminal GNL off shore a été érigé au large des côtes italiennes en 2009, et d'autres terminaux sont actuellement en cours de construction ailleurs dans le monde. Ces projets sont toutefois critiqués car ils peuvent avoir un impact sur l'environnement et défigurer les côtes [Popham, 2007].

Le secteur pétrolier et gazier off shore continue de se développer, mais devient de moins en moins viable. En effet, les réserves mondiales de combustibles fossiles s'épuisent rapidement, et les gisements non exploités seraient relativement restreints. Selon un rapport publié récemment, le total mondial des réserves prouvées et probables serait compris entre 854 et 1 255 gigabarils, ce qui permettrait de couvrir environ 30 à 40 ans de besoins si la croissance économique s'arrêtait soudainement [EWG, 2007 ; IHS, 2006]. Cependant, selon les projections récentes sur la poursuite de l'augmentation de la demande énergétique mondiale (repère 1), ces réserves risquent fort d'être épuisées plus rapidement qu'on ne le pensait. En outre, nombre d'entre elles sont en grande partie inaccessibles du fait de problèmes techniques. Les chiffres sont donc surestimés.

Il apparaît de plus en plus clairement que l'exploration et l'exploitation des combustibles fossiles ont un coût élevé pour l'environnement, tant au niveau local que mondial, ce qui compromet encore leur viabilité. Le changement climatique n'a pas uniquement des causes naturelles. Certaines activités humaines, à savoir l'utilisation de combustibles fossiles qui émettent des gaz à effet de serre (GES), sont certainement à l'origine de ce phénomène, ce que confirme encore un rapport récent du Groupe intergouvernemental sur l'évolution du climat [GIEC, 2007]. Les opérations de forage off shore peuvent également avoir des impacts environnementaux et écologiques plus localisés, tels que la dégradation physique des habitats et des écosystèmes, ainsi que la sédimentation. Les catastrophes à grande échelle qui résultent des éruptions incontrôlées, des explosions, des déversements accidentels et des fuites peuvent produire des effets environnementaux et socio­économiques graves (repère 2). Si les progrès technologiques et l'amélioration des normes atténuent en partie les dangers traditionnels, des risques immenses perdurent.

L'énergie renouvelable off shore : une ressource viable ?

Les combustibles fossiles ne sont pas inépuisables et les sources d'énergie renouvelable suscitent aujourd'hui un intérêt grandissant. Les océans pourraient apporter une réponse non négligeable aux besoins énergétiques croissants et ce, de manière durable et respectueuse de l'environnement. Les zones océaniques de la planète renferment en effet des quantités considérables d'énergie propre et renouvelable. Il s'agit des énergies éolienne, houlomotrice et marémotrice (entre autres). Jusqu'à récemment, la viabilité commerciale de ces formes d'énergie semblait limitée. Si les énergies renouvelables n'avaient été utilisées que de façon marginale à travers l'histoire, lors de la crise pétrolière du milieu des années 1970, la sphère politique s'est progressivement mise à soutenir la recherche et le développement dans les technologies portant sur ces nouvelles sources d'énergie. L'éolien et le solaire, puis les énergies off shore (houlomotrice, marémotrice, thermique et autres énergies provenant des océans) ont ainsi grandement bénéficié de cet intérêt. Les énergies renouvelables off shore présentent plusieurs avantages importants par rapport aux sources d'énergie classiques. Elles sont en effet prévisibles, abondantes, non polluantes (relativement peu d'impacts localisés sur l'environnement) et adaptées aux besoins énergétiques substantiels des populations côtières. Elles peuvent également améliorer l'autosuffisance énergétique de ces populations. D'après un modèle de scénario, s'ils sont accompagnés d'un cadre réglementaire adapté, les progrès des technologies houlomotrice et marémotrice pourraient porter la capacité de production mondiale de ces énergies à 200 GW d'ici 2025  Hors énergie éolienne off shore. [Pike Research, 2009]. Selon une analyse récente, rien que pour le Royaume-Uni, d'ici 2020, jusqu'à 2 GW de capacités houlomotrices et marémotrices pourraient être installées, soit suffisamment pour desservir 1,4 million de foyers [UKDECC, 2009].

Énergie éolienne off shore

L'énergie éolienne off shore devient une source d'énergie renouvelable de plus en plus viable. Elle bénéficie des technologies et cadres réglementaires les plus développés et présente en outre, grâce aux vents puissants en mer, un potentiel considérable, à court comme à long terme, pour satisfaire aux besoins énergétiques croissants des régions côtières. D'après les travaux de plusieurs chercheurs, l'énergie éolienne off shore exploitable dans le monde pourrait dépasser 200 000 TWh/an (1 térawattheure (TWh) = 1 milliard de kilowattheures), soit douze fois plus que la demande énergétique mondiale selon les estimations réalisées en 2002 par l'Agence internationale de l'énergie. Un cabinet indépendant chiffre, quant à lui, l'énergie éolienne off shore exploitable en Europe à 313,6 TWh [DTI, 2004]. La majorité de ces projets se situent en Europe, mais de nombreux autres pays tentent actuellement d'évaluer leurs ressources potentielles et de repérer les sites susceptibles de convenir.

La recherche et les expériences menées sur la terre ferme ont permis d'accélérer le développement de la technologie éolienne off shore. Des technologies éprouvées permettent actuellement d'installer des turbines à une profondeur relativement importante (jusqu'à 40 mètres). Des technologies pour des installations flottantes en eaux profondes sont actuellement en phase de développement et de démonstration [UKDTI, 2004]. En 2009, StatoilHydro a installé au large des côtes norvégiennes la première éolienne off shore flottante de grande envergure au monde. Cette technologie donne accès à des zones plus lointaines, où le vent souffle plus fort et de manière plus soutenue qu'à proximité des côtes, et où les conflits entre différents usages possibles et l'impact esthétique sur la côte posent moins problème.

Énergie houlomotrice

L'énergie houlomotrice apparaît également comme une source d'énergie renouvelable potentiellement viable dans les zones de forte houle. Grâce à une technologie appropriée, les vagues peuvent devenir une source d'énergie importante, avec comparativement peu d'impacts sur l'environnement. La puissance mondiale avoisinerait 8 000-80 000 TWh/an (1-10 TW), soit à peu près l'équivalent de la consommation d'électricité dans le monde. Les zones tempérées, souvent balayées par de violentes tempêtes, se révèlent idéales pour l'exploitation de cette énergie [RenewableUK, 2010].

Cette forme d'énergie peut être captée à l'aide d'installations flottantes ou fixes. Ces dernières utilisent la colonne d'eau oscillante générée par la vague pour envoyer de l'air dans une turbine. Les installations flottantes convertissent, quant à elles, l'énergie de la houle en couplant les mouvements verticaux des vagues à un système hydraulique. D'autres technologies, telles que les rampes à déferlement (overtopping) et les convertisseurs de vagues (OWSC - oscillating wave surge converter), sont actuellement à l'essai dans différents sites. La centrale Islay Limpet (Écosse, Royaume-Uni), premier convertisseur d'énergie houlomotrice terrestre raccordé au réseau, a été construite en 2000 et fonctionne avec succès depuis [UKDTI, 2004], tandis que la première centrale houlomotrice off shore (large des côtes d'Aguçadoura, Portugal) a été mise en service en septembre 2008 et développe une puissance totale de 2,25 MW [RenewableUK, 2010]. D'autres pays (Danemark, Espagne) sont très actifs sur ce segment : ils évaluent le potentiel de production, examinent les sites viables et mettent en place des projets pilotes.

Énergie marémotrice

Dès l'Antiquité, les Grecs avaient compris que les marées représentaient une puissance immense et prévisible, utilisable grâce à des moulins. En France, l'usine marémotrice de la Rance, dont la construction a été achevée en 1966, reste le plus grand barrage à marée en service au monde. La Corée du Sud prévoit toutefois de construire dans la baie d'Incheon un barrage plus de cinq fois plus grand, d'une capacité de 1,32 GW, et le projet britannique du barrage de Severn devrait surpasser la centrale sud-coréenne, avec une capacité comprise entre 1,05 et 8,6 GW [Kho, 2010].

Les systèmes de turbines sous-marines devraient progressivement remplacer les barrages pour exploiter cette ressource. En 2003, Marine Current Turbines a installé le premier prototype grandeur nature au Royaume-Uni [UKDTI, 2004], puis d'autres entreprises à travers le monde ont mis en place des sites d'essai dans des configurations diverses.

Le Royaume-Uni a cartographié ses ressources et examine les sites susceptibles d'accueillir des projets marémoteurs. Selon le World Off Shore Renewable Energy Report 2004-2008, si pas moins de 3 000 GW d'énergie marémotrice seraient disponibles, moins de 3 % sont situés dans des zones se prêtant à la production d'électricité [UKDTI, 2004]. L'exploitation de l'énergie marémotrice est, par conséquent, très tributaire du site et suppose que les marées fortes soient amplifiées par des facteurs tels que l'effet d'entonnoir qui se produit dans les estuaires.

Énergie des courants océaniques

Les puissants courants océaniques du globe, comme le Gulf Stream au large de la côte Est des États-Unis et le courant de Kuroshio au large des côtes du Japon, représentent une gigantesque source d'énergie inexploitée. Des projets examinent la possibilité de capter cette énergie via des turbines sous-marines et d'autres solutions en cours de développement. Cependant, en raison des coûts de mise en œuvre et des obstacles techniques, ce type de technologie commence tout juste à dégager une rentabilité économique, et aucune turbine commerciale raccordée au réseau n'a encore été mise en service.

Les courants océaniques circulent toujours dans la même direction (il n'y a donc pas d'inversion de flux), d'où un important potentiel de charge de base (production d'électricité en continu). Par conséquent, les installations qui exploitent l'énergie des courants océaniques n'ont pas besoin de déployer des capacités technologiques supplémentaires pour tirer parti de plusieurs vecteurs de flux, ce qui accentuerait la vulnérabilité des équipements dans l'environnement marin hostile. Plusieurs obstacles techniques nuisent toutefois à la viabilité de ces projets. Les grandes profondeurs océaniques et les longues distances de transmission par câble sous-marin présentent des difficultés intrinsèques : il faut éviter les cavitations qui ont un impact néfaste (formation de bulles), prévenir l'encrassement biologique mais aussi surveiller la tenue à la corrosion et la fiabilité.

Conversion de l'énergie thermique des océans (CETO)

La conversion de l'énergie thermique des océans (CETO) part du principe qu'il est possible de produire une énergie considérable en utilisant la différence de température entre les eaux océaniques de la surface et celles de la subsurface. Les zones tropicales aux importantes thermoclines se révèlent les zones les plus propices à la production d'énergie CETO, qui se limite toutefois pour l'instant à des projets pilotes à petite échelle, et doit encore bénéficier d'investissements conséquents et d'efforts de développement commercial [USDOE, 2008]. Néanmoins, la recherche menée aux États-Unis, au Japon et en Inde continue de s'y intéresser.

Avantages connexes et synergies potentielles

Outre l'avantage immédiat que constitue la production d'électricité propre et durable, les énergies renouvelables off shore peuvent contribuer à atténuer les changements climatiques. Elles peuvent en effet satisfaire les besoins énergétiques croissants des zones côtières qui devraient, sinon, utiliser des combustibles fossiles. Elles peuvent donc permettre de réduire les émissions nettes de gaz à effet de serre. Par conséquent, un certain nombre de stratégies de lutte contre le réchauffement climatique mettent en évidence leur importance.

Les projets énergétiques off shore peuvent également générer des recettes significatives au niveau local et créer des emplois pour leur construction, leur installation, leur exploitation et leur maintenance : les projets recueillent donc souvent le soutien des acteurs locaux, ce qui favorise leur réussite à long terme.

En outre, les structures sous-marines immobiles, telles que le mât et l'enveloppe d'une éolienne off shore, peuvent par exemple servir d'habitat artificiel à diverses espèces aquatiques. Les fermes d'éoliennes off shore pourraient de même protéger les écosystèmes marins des conséquences du trafic maritime, favoriser des projets d'aquaculture et de mariculture off shore, voire devenir des attractions touristiques. Certaines technologies houlomotrices peuvent également atténuer l'érosion côtière, car elles absorbent une puissante énergie hydrocinétique, qui irait sinon frapper la côte. L'eau de mer froide qui sort d'une centrale CETO peut réfrigérer de l'eau douce dans un échangeur de chaleur, ou couler directement dans un système de refroidissement pour servir à la climatisation. L'eau de mer froide et riche en nutriments qui est ramenée à la surface par les centrales CETO peut aussi servir à l'agriculture sur sol refroidi, ce qui permettrait la culture d'espèces végétales tempérées sous des climats tropicaux, ainsi que l'élevage commercial de poissons d'eaux froides. Autre avantage potentiel mais largement inexploité, les centrales CETO peuvent produire de l'eau douce à partir de l'eau de mer. La recherche indique que, théoriquement, une centrale CETO affichant une production nette de 2 MW d'électricité pourrait produire environ 4 300 m3 d'eau dessalée par jour [USDOE, 2008]. Ce point est particulièrement intéressant pour les îles tropicales de faible altitude qui possèdent des sites CETO viables et dont les réserves d'eau douce pourraient être menacées par l'élévation du niveau de la mer.

Coûts potentiels de l'exploitation des énergies renouvelables off shore

Si les énergies renouvelables off shore présentent de nombreux avantages tangibles et pourraient constituer une importante source de production énergétique, les projets y afférents comportent aussi des coûts environnementaux et socioéconomiques qui menacent fortement leur viabilité à court terme. Ces conséquences potentielles sont parfois à l'origine de l'opposition manifestée par le grand public à l'égard de ces projets.

Sur le plan de l'environnement et de l'écologie, ces installations peuvent endommager physiquement le substrat et les habitats locaux. En outre, le bruit des travaux de construction entraîne des modifications du comportement de certains mammifères marins [Tourgaard et alii, 2009]. Les barrages permettant d'exploiter l'énergie marémotrice provoquent des changements dans la turbidité de l'eau et la dynamique des nutriments. Ils restreignent également les déplacements des poissons, les empêchant parfois d'accéder à leurs lieux de ponte et à leurs sources de nourriture [Dadswell et alii, 1986]. De leur côté, les turbines éoliennes et hydrocinétiques peuvent être à l'origine d'une surmortalité de la faune et de la flore sauvages. Enfin, en faisant remonter les eaux riches en nutriments dans les couches de surface, les sites CETO peuvent entraîner la surcroissance d'algues et la prolifération d'algues nuisibles. Ces conséquences seront plus ou moins marquées en fonction, notamment, de l'abondance et de la répartition des habitats et des espèces marines, ainsi que des caractéristiques géographiques du site. Par ailleurs, la sensibilité de nombreux écosystèmes côtiers, en particulier à proximité des zones densément peuplées, peut exacerber ces effets potentiels.

En termes économiques, l'énergie off shore se traduit par une activité humaine supplémentaire dans les zones océaniques souvent surpeuplées et doit rivaliser, en termes d'espace, avec d'autres activités économiquement importantes comme le transport maritime, la pêche commerciale et les loisirs. De plus, ces projets peuvent avoir diverses incidences négatives sur le tourisme côtier. Certaines installations, comme les fermes éoliennes off shore, modifient le paysage et en altèrent l'attrait touristique [Lilley et alii, 2010]. Certaines zones côtières sont prisées des ornithologues amateurs et les conséquences des éoliennes off shore sur les oiseaux peuvent faire fuir ces amoureux de la nature. Ces aspects sont d'autant plus importants que de nombreuses populations côtières dépendent fortement du tourisme ; le projet Cape Wind de ferme éolienne dans le Massachusetts (côte est des États-Unis) a par exemple été vivement dénoncé par diverses organisations et associations, avant que sa construction soit cependant approuvée en avril 2010.

Renforcer la compétitivité des énergies renouvelables off shore

Le paysage énergétique moderne est très concurrentiel et traditionnellement dominé par un petit nombre de ressources énergétiques. Si la nécessité de réduire la dépendance vis-à-vis des combustibles fossiles et de passer aux énergies renouvelables est reconnue, il faut, pour y parvenir, instaurer un environnement facilitant la concurrence entre les énergies renouvelables off shore et les énergies terrestres traditionnelles.

Afin que les énergies renouvelables off shore se développent, il est crucial de recourir à divers mécanismes, soutenus par une réglementation sur les émissions de carbone efficace à long terme. Certains pays mettent en place des quotas (comme les Renewable Portfolio Standards aux États-Unis) et imposent aux entreprises d'électricité de tirer un pourcentage minimum de leur production des énergies renouvelables, ou encore des contrats d'achat d'électricité (Power Purchase Agreements - PPA) par lesquels des consommateurs s'engagent à acheter de l'énergie auprès des producteurs utilisant des énergies renouvelables, créant ainsi un marché pour les énergies renouvelables off shore. De plus en plus appréciées en Europe, les subventions FIT (feed-in-tariffs) garantissent un prix fixe pour les énergies renouvelables et peuvent créer un climat d'investissement sûr pour le secteur de l'off shore. Ces mécanismes sont d'autant plus efficaces lorsqu'ils s'inscrivent dans une politique nationale des énergies renouvelables, prévoyant un financement de la recherche et du développement et assurant des prix garantis.

Le secteur des énergies renouvelables off shore se heurte au problème central de la stabilité des sources de financement. En général, les projets nécessitent un capital de départ substantiel et doivent rivaliser avec les autres ressources énergétiques. En outre, la technologie sur laquelle ils s'appuient est souvent coûteuse et n'a pas fait ses preuves, ce qui peut faire hésiter les investisseurs. Afin de rendre ces projets commercialement viables et compétitifs, il convient d'instaurer des incitations claires pour attirer l'investissement public et privé : crédits d'impôts ou incitations à utiliser les chantiers navals abandonnés ainsi que les plateformes désaffectées pour les prototypes et les projets pilotes [OREC, 2006], par exemple. Les États peuvent par ailleurs apporter un financement par le biais de subventions, de prêts et de garanties de prêt, la création de sociétés en commandite et de fonds de redevance (royalty trusts). Ainsi le gouvernement britannique a-t-il lancé en 2006 un programme de démonstration concernant l'énergie marémotrice (Wave and Tidal Stream Energy Demonstration Scheme) et a subventionné l'équipement et le fonctionnement de projets de démonstration précommerciale des sites exploitant les énergies marines renouvelables [Portman, 2010]. Autre mécanisme présentant un certain intérêt dans ce secteur, le partnership flip, aux termes duquel un investisseur institutionnel et un promoteur se partagent la propriété d'un projet. Il existe enfin un autre moyen de stimuler le financement : le contrat de service prépayé, dans lequel l'acheteur paye l'électricité à l'avance [Martin, 2008].

L'élaboration d'une technologie efficace et fiable passe en outre par des politiques publiques qui réduisent les risques (notamment par des essais à échelle réduite, gages de fiabilité et de durabilité des équipements), afin de rassurer les investisseurs et de stimuler les dépenses d'équipement, mais aussi le financement de recherche et développement. L'élaboration de normes techniques et de " feuilles de route ", définissant la stratégie à long terme d'un projet et répondant aux problèmes techniques, commerciaux et de déploiement, est elle aussi nécessaire à la croissance de ce secteur. La Commission électrotechnique internationale (CEI) vient de créer un comité technique qui doit réagir à la demande croissante de sources d'énergie alternatives en développant des normes internationales pour les technologies renouvelables off shore, qui permettront d'améliorer le développement technologique et de répondre à certaines préoccupations environnementales connexes.

De plus, le développement de ce secteur requiert impérativement l'instauration de cadres juridiques adaptés, assortis de mécanismes équitables d'attribution des concessions et autorisations. Des règlements simplifiés sont en cours d'élaboration, au Royaume-Uni par exemple où les installations bénéficient de mécanismes d'autorisation et de concession plus rapides ; au Portugal, la délimitation d'une zone pilote maritime, gérée par un organisme unique, vise aussi à simplifier ces procédures [Portman, 2010].

Les efforts d'intégration des règles de gestion des côtes et les outils d'aide à la décision pourraient également conduire au développement et à la mise en œuvre de cadres juridiques plus solides pour l'énergie renouvelable off shore. Cela peut par exemple passer par l'amélioration du suivi et de la modélisation de l'environnement naturel, des atlas précisant les sphères de compétences du droit côtier et marin et une cartographie complète des usages qui sont faits de l'océan. Les cadres d'aménagement des espaces côtiers et marins actuellement appliqués ou en cours d'élaboration en Chine, au Royaume-Uni et aux États-Unis, notamment, peuvent atténuer les conflits sur l'utilisation de l'espace océanique, remédier aux problèmes d'impacts environnementaux cumulés de multiples activités et rationnaliser les processus juridiques. Une meilleure évaluation des ressources, qui tienne compte d'aspects importants tels que les zones d'exclusion pour les voies de navigation, les routes de migration des oiseaux, les sites d'extraction de sable, ainsi que des habitats naturels vulnérables, peut aussi contribuer à l'élaboration des cadres juridiques.

Ressources énergétiques off shore potentielles pour l'avenir

Hydrates de méthane

Les scientifiques, les entreprises privées et les pouvoirs publics s'intéressent à l'énergie que l'on peut tirer des hydrates de méthane, situés dans les sédiments des fonds océaniques et dans le permafrost. Si quelques premières études ont conclu qu'il existait de vastes gisements d'hydrates de méthane, beaucoup d'incertitudes demeurent sur le volume exact de cette ressource, les estimations ayant significativement décru depuis sa découverte. Des analyses plus poussées de la chimie et de la sédimentologie des hydrates de méthane montrent que ces derniers ne se forment qu'à des profondeurs bien particulières et sont généralement peu concentrés. Le risque que cette technologie libère de vastes réserves de méthane, puissant gaz à effet de serre, suscite également des inquiétudes à propos de sa contribution au changement climatique. Néanmoins, on envisage d'exploiter des réserves potentiellement abondantes dans des zones comme le golfe du Mexique [Milkov, 2004] et l'Arctique.

De l'énergie osmotique à la biomasse algale

Les gradients de salinité (différences marquées de salinité de l'eau) pourraient, eux aussi, servir à produire de l'énergie renouvelable. Cela fait plus de 20 ans que l'on réfléchit aux moyens d'exploiter cette ressource potentielle. La plupart de ces technologies repose sur l'électricité produite par la migration de l'eau qui traverse une membrane semi-perméable sous l'effet de la différence de salinité. Les premières technologies utilisaient des membranes coûteuses et semblaient peu prometteuses. Même si la technologie des membranes a progressé, elle demeure un obstacle technique majeur. L'énergie osmotique soulève également des inquiétudes du point de vue environnemental car les modifications de salinité peuvent avoir un impact délétère sur les espèces et les écosystèmes marins. En Norvège, la société Statkraft vient d'inaugurer la première centrale osmotique au monde et entend développer une centrale commerciale à grande échelle d'ici 2015.

L'hydrogène issu des cheminées hydrothermales abyssales, connues sous le nom de " fumeurs noirs " (black smokers en anglais), constitue, en théorie, une autre source d'énergie possiblement exploitable. Même si quelques recherches soutiennent cette possibilité, elle n'a pas encore été explorée et des technologies devront être mises au point [Bubis et alii, 1993]. Enfin, les algues pourraient devenir une source viable de biodiesel. Si la culture des algues pour produire du biocarburant reste pour l'instant terrestre, des propositions et des projets pilotes montrent qu'il sera peut-être viable d'implanter des fermes cultivant des algues en pleine mer [Lane, 2008].

Conclusion

Le secteur de l'énergie off shore a des impacts non négligeables sur le paysage énergétique mondial. Les grandes quantités d'énergie présentes sous différentes formes dans les zones océaniques pourraient permettre de répondre durablement à la croissance de la demande énergétique planétaire et de réduire la consommation de combustibles fossiles. Cependant, pour évaluer la viabilité des sources d'énergie renouvelables off shore, il convient de soigneusement évaluer leurs coûts et leurs avantages respectifs. Des politiques publiques appropriées lèveront les obstacles existants et permettront à ces énergies de rivaliser effectivement avec les sources terrestres traditionnelles. Des mécanismes viables, des options de financement innovantes et des normes techniques améliorées joueront un rôle critique dans l'exploitation du potentiel des énergies renouvelables off shore. L'échange d'expériences et de bonnes pratiques entre pays sera également vital pour la réussite de ce secteur. Et l'élargissement de la palette des sources d'énergie, relayé par une aide à l'étude des nouvelles sources off shore, renforcera certainement la stabilité, la durabilité et la sécurité des systèmes énergétiques mondiaux sur le long terme.

Toutes les régions auront besoin d'énergie

L'accroissement attendu des besoins énergétiques partout dans le monde soutient la recherche de sources alternatives aux carburants fossiles, notamment éoliennes, marémotrices ou houlomotrices offertes par les océans.

Source : D'après World Energy Outlook 2008 (c) OECD/IEA.

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Les grandes fermes éoliennes dans le monde

Source : RenewableUK, 2010.

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