Seaturns prend la vague

Depuis le 3 octobre, le nouveau prototype de production d’électricité houlomotrice mis au point par la start-up bordelaise Seaturns est à l’eau. Pour l’entreprise lancée en 2015, ce sont les premiers tests en conditions réelles. C’est à l’entrée de la rade de Brest, sur le site d’essais en mer de Saint-Anne du Portzic géré par l’Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer (Ifremer), que cet équipement de forme cylindrique à l’échelle 1/4 produit ses premiers électrons. « Un premier projet avait été testé mais il ne s’est pas révélé concluant. Nous travaillons sur le concept actuel depuis 2017. Nous avons d’abord mené une phase d’étude technique et économique ainsi que de nombreux essais en bassin. Nous avons choisi un système simple car cela rend la solution moins chère et plus fiable. Il ne comporte pas de pièces en mouvement tels que des pistons, des crémaillères ou des courroies, qui sont souvent les maillons faibles de ce type d’installation », explique Gabriel Canteins, chef de projet chez Seaturns.

Recherche de simplicité

Ce flotteur cylindrique est doté d’une turbine montée sur sa partie supérieure. Concrètement, l’appareil de 1,50 mètre de diamètre et 3,60 m de long est rempli de 2 mètres cube d’eau entre deux cylindres concentriques. « La mise en mouvement par la houle se fait par le biais d’un dispositif d’ancrage en patte d’oie. Chaque ligne se sépare en deux branches qui viennent se fixer sur deux points d’accroche du flotteur. Celui-ci a un axe parallèle à la ligne de crête des vagues et peut osciller jusqu’à plus ou moins 90° grâce au mouvement d’avant en arrière de la mer », détaille Gabriel Canteins. Cette technologie repose sur le principe d’un pendule d’eau qui pousse de l’air à travers une turbine qui actionne une génératrice. Pour ce prototype, la puissance atteint 1,5 à 2 kW. Il est équipé de capteurs afin de mesurer tous les paramètres du flotteur et des fixations. L’appareil mis sur le marché, qui sera quatre fois plus grand, développera 200 kW. Un câble électrique exporte l’électricité produite jusqu’à terre. Le site n’injecte pas encore sur le réseau mais des travaux sont prévus en ce sens.

Avant d’installer l’appareil en mer, de nombreux essais ont été menés en bassin. Les premiers se sont déroulés au sein de l’École centrale de Nantes dès 2018. Puis, à partir de 2020, le projet a nettement accéléré et de nombreux tests ont eu lieu dans les universités d’Aalborg et de Porto, et en 2021 à Santander puis à nouveau à Nantes cette année. À chaque fois, les prototypes ont augmenté en taille et ont intégré des éléments de plus en plus proches de la réalité en termes d’ancrage ou de turbine. Des tests en mono et multi-flotteurs sur la même ligne d’ancrage – cette solution permet de fournir des puissances plus importantes – ont également été mis en œuvre. « Deux ancres sont nécessaires pour deux comme pour dix flotteurs. Ce système permet de réduire les coûts, les impacts sur l’environnement et entraîne des gains de performances », note Gabriel Canteins.

S'adapter à la mer

Après des années d’expérimentations en bassin, dans un environnement totalement contrôlé et en eau douce, le passage à des conditions réelles en mer est un véritable défi. Il faut s’adapter aux tempêtes, à la corrosion causée par le sel et dans une moindre mesure à l’encrassement biologique (biofouling). Ce phénomène consiste en une accumulation indésirable d’organismes aquatiques tels que des micro-organismes, des plantes ou des animaux sur les parties immergées du flotteur. Très rapidement, Seaturns a d’ailleurs dû faire ses preuves. Le passage de la tempête Ciaran sur la côte ouest de la France, moins d’un mois après son immersion par les équipes de l’Ifremer dans la rade de Brest, a démontré sa robustesse malgré des vents mesurés jusqu’à 170 km/h.

L’autre enjeu est le transport sur site. La start-up souhaite également rendre cette étape la plus simple possible pour faire baisser les coûts. Le flotteur est directement gruté dans l’eau puis remorqué sur site et il ne nécessite pas de gros navires. Ce sera toujours le cas pour le modèle à l’échelle 1 qui ne dépassera pas les 6 m de diamètre et 15 m de long, pour un poids de 150 tonnes, dont 100 t d’eau. « Notre système s’installera en pleine mer par quelques dizaines voire centaines de mètres de profondeur car à proximité immédiate de la côte les vagues déferlent. Son impact visuel restera donc limité ce qui permettra de l’établir là où l’éolien en mer ne peut le faire », appuie Gabriel Canteins. Autre atout, il serait possible de créer de véritables parcs de flotteurs sur des surfaces très réduites car il est techniquement possible de les installer les uns à côté des autres, contrairement aux éoliennes qui créent des turbulences et qui doivent être relativement éloignées entre elles.

Seaturns ne se voit pas pour autant comme un concurrent direct de l’éolien offshore, mais plutôt comme une technologie complémentaire. La société vise d’abord le marché des zones isolées telles que les îles non connectées aux réseaux continentaux. Mais sa finalité est de proposer sa solution à des industriels, par exemple pour alimenter des électrolyseurs ou des usines de dessalement. Alors que le prototype actuel va rester en mer jusqu’à l’été 2024, la commercialisation est espérée pour l’année suivante. Avant cette étape décisive, Seaturns peut compter sur le crowdfunding, des aides de la région Nouvelle-Aquitaine, de l’État (via France 2030) et de l’Union européenne (dans le cadre de France Relance). Désormais, il faudra faire rapidement baisser le coût de l’électricité générée afin d’être compétitif. « À très court terme, il sera supérieur à 100 euros par MWh comme pour toute technologie émergente. Mais nous visons les 50 euros/MWh voire moins », conclut Gabriel Canteins.