Le Japon produit de l’électricité à partir d’eau de mer : une révolution énergétique pour le futur

En bref :

• Une centrale osmotique au Japon a récemment commencé à produire de l’électricité à partir d’eau douce et d’eau salée.
• Le rendement net reste faible, car le procédé nécessite également de l’électricité.
• La recherche est menée sur plusieurs sites à travers le monde.
• Le Forum économique mondial voit dans l’énergie osmotique un potentiel considérable pour la production d’énergie du futur.

Des scientifiques japonais sont parvenus à produire de l’électricité en mélangeant de l’eau douce et de l’eau salée. Cette centrale osmotique a été mise en service commercialement pour la première fois en août dernier.

L’installation se trouve à Fukuoka, au sud-ouest du pays. Cette centrale osmotique devrait produire environ 880 000 kilowattheures d’électricité par an,  soit l’équivalent de la consommation de 220 foyers japonais moyens. La production d’électricité est continue, de jour comme de nuit, ce qui représente un avantage considérable par rapport aux centrales éoliennes et solaires, dépendantes des conditions météorologiques.

La technologie d’osmose inverse n’est pas nouvelle. Une centrale similaire produit de l’électricité au Danemark depuis 2023. L’entreprise danoise SaltPower y mène des recherches sur cette technologie respectueuse de l’environnement. Cependant, selon le Dr Ali Altaee de l’Université de Technologie de Sydney, la centrale osmotique japonaise devrait être plus grande que celle du Danemark. Le Dr Altaee est spécialisé dans le développement de sources d’eau alternatives.

L’osmose est un processus naturel. C’est la tendance des eaux ayant des teneurs en sel différentes à se mélanger, afin que les deux eaux atteignent une teneur en sel équilibrée.

Entre les deux liquides – eau douce et eau salée – se trouve une membrane semi-perméable. Cependant, comme le sel ne traverse pas la membrane, mais seulement l’eau, l’eau douce se déplace progressivement vers le côté salé. Dans ce processus, l’eau salée se dilue.

Ce principe fonctionne également dans la centrale osmotique. Les exploitants japonais de la centrale utilisent comme matière première d’un côté soit de l’eau de rivière, soit des eaux usées traitées, et de l’autre côté de l’eau de mer concentrée provenant d’une usine de dessalement.

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Lorsque l’eau douce se déplace vers le côté plus salé, le volume du liquide sous pression, du côté de l’eau salée, augmente. La pression ainsi créée transporte une partie de l’eau à travers une turbine qui entraîne un générateur. De cette manière, le flux d’eau est transformé en énergie électrique.

Le Dr Altaee a indiqué que son université disposait de son propre prototype dans la ville australienne de Sydney. Il a également participé à la construction de prototypes en Espagne et au Qatar. Indépendamment de cela, des expérimentations sont également menées en Espagne, en Norvège et en Corée du Sud.

Le problème de cette technologie réside toutefois dans la montée en échelle, c’est-à-dire son application efficace à plus grande échelle. La professeure Sandra Kentish de l’université de Melbourne, en Australie, a expliqué :

Lorsque l’eau douce et l’eau salée se mélangent, de l’énergie est libérée. Cependant, beaucoup d’énergie est perdue par les pertes de friction au niveau des membranes, ainsi que lors du pompage des deux flux dans la centrale. Cela signifie que l’énergie nette obtenue est faible.

Cependant, l’osmose pourrait avoir un potentiel encore plus grand grâce à des recherches et des développements plus poussés. Le Forum économique mondial, par exemple, considère la technologie de l’osmose comme « une source prometteuse d’électricité renouvelable ».

Nicolas Heuzé est cofondateur de Sweetch Energy, une entreprise qui œuvre au développement à grande échelle de cette technologie. Il explique : « L’énergie issue de l’osmose inverse est propre, entièrement naturelle, disponible 24 h/24 et 7 j/7 dans toutes les zones côtières, peut être activée quasi instantanément et est très facile à réguler. »

Le Forum économique mondial a récemment identifié l’énergie osmotique comme l’une des dix technologies émergentes de 2025. Le Conseil mondial du futur sur les frontières des technologies énergétiques du Forum examine actuellement cette technologie.

En France, une installation pilote appelée OPUS-1 teste également l’énergie osmotique dans l’estuaire du Rhône depuis fin 2024. Si les progrès réalisés ces dernières années se poursuivent, une installation comme celle de l’estuaire du Rhône pourrait, selon Nicolas Heuzé, fournir jusqu’à 500 mégawatts d’électricité décarbonée à l’avenir.

Selon Sweetch Energy, pionnier des technologies au Forum économique mondial, cette technologie pourrait alimenter en électricité propre plus de 1,5 million de personnes, soit l’équivalent de la superficie de la région de Marseille. Si elle est également déployée dans d’autres sites appropriés, les centrales osmotiques pourraient produire environ 5 177 térawattheures d’électricité par an, selon les estimations de la Dubai Future Foundation. Cela correspond à près d’un cinquième de la demande mondiale en électricité.