Qu’est-ce que l’énergie osmotique ?

C’est l’énergie tirée de la différence de salinité entre l'eau de mer et l'eau douce, utilisée pour produire de l’électricité.

Lorsqu’on sépare de l’eau douce et de l’eau salée avec une membrane semi-perméable, l’eau douce migre par osmose vers l’eau salée, ce qui augmente la pression du côté de l’eau salée. La pression osmotique couplée au débit de perméation (vitesse d’écoulement) fait tourner une turbine hydraulique.

Pour en savoir plus sur l’énergie osmotique, consulter la fiche technique intégrale [pdf - 1,22 Mo]

Prototype de centrale osmotique de Statkraft, en Norvège, © Statkraft

État de la situation

La filière osmotique est rendue à l’étape du prototype et de la démonstration. Chef de file mondial dans le domaine de l’énergie osmotique, Statkraft a testé sur la période 2009-2013 un prototype de centrale osmotique dans le fjord d'Oslo, en Norvège.

Entre février 2012 et décembre 2013, Statkraft et Hydro-Québec ont réalisé en partenariat des travaux de R-D dans le domaine de l’énergie osmotique. Elles ont cherché surtout à développer des techniques de prétraitement de l’eau, à mesurer l’impact de la qualité de l’eau sur la performance des membranes et à évaluer les impacts du procédé sur le plan du développement durable.

Potentiel osmotique

Au Canada, les embouchures des grandes rivières offrent un potentiel de développement osmotique considérable à long terme.

Au Québec, des études (2011) de l’Institut de recherche d'Hydro-Québec ont situé à 1 860 MW le potentiel osmotique exploitable pour les 30 grandes rivières débouchant dans un milieu salé. Quatorze d’entre elles (1 060 MW) se jettent dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent. Le défi qui se pose aujourd’hui : produire de l’énergie osmotique à un coût compétitif à l’horizon 2020.

Rendement et coûts

Statkraft a prévu, une fois que la technologie serait rendue à maturité, que le coût de production brut s’établirait entre 7 ¢ et 14¢/kWh. Le coût net devrait tenir compte d’un rendement des centrales de 60 à 75 %.

Avantages et inconvénients

  • Production prévisible et continue.
  • Flexibilité pour de petites ou de grandes installations.
  • Concept évolutif ou modulaire (module de membrane ajouté au besoin), permettant d’augmenter la puissance installée.
  • Production d’énergie près des centres de consommation, limitant les besoins de transport d’électricité.
  • Potentiel intéressant de sites d’implantation.
  • Technologie proche et complémentaire de celle de la filière hydroélectrique. Les centrales osmotiques peuvent être implantées sur des rivières déjà aménagées.
  • Risque élevé d’encrassement et de dégradation graduelle des membranes semi-perméables, nécessitant un prétraitement poussé de l’eau douce et un remplacement périodique (5-7 ans) des membranes.

Développement durable

Les impacts environnementaux et sociaux de l'exploitation et de l'entretien d'une centrale osmotique sont pour le moment mal connus. Cependant, ils s’apparentent en partie à ceux d’une usine de traitement de l’eau (avec membrane), qui eux sont bien documentés :

  • Modification de l’habitat et de la végétation pouvant affecter la faune aquatique. Entre autres raisons : les modifications de salinité et les rejets d'eau saumâtre de façon régulière et en quantité peuvent changer le mélange naturel d’eau de rivière et d’eau de mer.
  • Effets potentiels découlant de l’usage de produits de nettoyage.
  • Génération de matières résiduelles humides (boues et membranes usées).
  • Effets sur le milieu d'accueil à prévoir, s’il y a nécessité d’aménager une digue ou un bassin pour optimiser le potentiel d’un site d’implantation.
  • Conflits possibles avec les activités de navigation, de pêche, etc.
  • Zéro émission de gaz à effet de serre et de contaminants atmosphériques lors de l’exploitation.

Voir aussi

Consulter la fiche technique intégrale pour en savoir plus sur l’énergie osmotique :

  • Fonctionnement d’une centrale osmotique
  • Potentiel osmotique du Canada
  • Prototype de Statkraft
  • Recherches dans le monde
  • Changements climatiques et la qualité de l’air
  • Analyse du cycle de vie
  • Écosystèmes et biodiversité
  • Santé et qualité de vie
  • Aménagement du territoire
  • Économie régionale
  • Acceptabilité sociale