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Phénomène de la marée
La maréeest le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l’effet conjugué desorcesf de gravitation de la Lune et du Soleil.
Le phénomène de marée est dû au différentiel dempste de rotation entre la Terre 24 heures (approximativement) et la Lune 28 (approximativement) jours qui est donc relativement fixe par rapport à celle-ci.
Il s’ensuit que le globe terrestre tourne à l’intérieur d’un globe d’eau de mer allongé dans les deux sens par l’attraction lunaire. On peut utiliser cette énergie de rotation, ce qui a pour effet (dans des proportions infimes, bien que définitives) de alentir la Terre et d’éloigner la Lune pour des raisons de conservation du moment cinétique de l’ensemble.
Le mouvement de rotation de la Terre dans cette masse d’eau fixe produit le phénomène des marées.
L’énergie correspondante peut être captée sous deuxformes:
· énergie potentielle (en exploitant les variationsdu niveau de la mer)
· énergie cinétique (en exploitant les courants de marée, qui peuvent être captés par des turbines, ou hydroliennes).
Selon l’endroit de la Terre, le cycle du flux et du reflux peut avoir lieu une fois (marée diune) ou deux fois par jour (marée semi-diurne). Lors de la pleine Lune et de la nouvelle Lune, c’est-à-dire lorsque la Terre, la Lune et le Soleil sont sensiblement dans le même axe (on parle desyzygie), ces derniers agissent ensemble et les marées sont de plus grande amplitude (vives-eaux). Au contraire, lors du premier et du dernier quartier, lorsque les trois astres sont en quadrature, l’amplitude est plus faible (mortes-eaux).
Les marées les plus faibles de l’année se produisent normalement aux solstices d’hiver et d’été, les plus fortes aux équinoxes.
Ce mouvement de marée n’est pas limité aux eaux, mais affecte toute la croûte terrestre (on parle de « marées crustales »), bien que dans une moindre mesure. Ce qui fait que ce que nous percevons sur les côtes est en fait la différence entre la marée crustale et la marée océanique. Plus généralement, les objets célestes sont l’objet deorcesf de marée à proximité d’autres corps.
En somme Le phénomène est dû à la déformation de lasurface des océans par suite des attractions combinées des autres corps célestes. Cemouvement peut même détruire l’astre qui le subit : si la force de marée l’emporte sur la forcede gravitation de ses constituants, l’astre se désagrège.
Figure : (1,4) Le phénomène de la marée [3]
LA MER DE MADAGASCAR :
MADAGASCAR est une île qui se trouve au sein de l’O céan indien. 400 km à l’Ouest de l’Afrique dans le canal de Mozambique.
La houle à Madagascar
On distingue trois régions de houle à Madagascar :
La côte orientale de l’île.
Battue toute l’année par la houle de l’alizé austral, celui-ci venant d’entre Est et Sud-est, mais Nord-est à Tolagnaro ; la mer est généralement très agitée pendant l’hiver, et nettement plus calme dans le Nord-est pendant l’été, ceci en relationveca les fluctuations de l’alizé. Le vent a, de ce côté, une très longue course sur la mer. Les déferlementssont particulièrement violents pendant l’hiver dans le Nord-est : houle avec 3 mètres de creux et 92% de vents de plus de 50 km/h à 13h30, en Septembre.
La côte Ouest, Sud-ouest et Sud de Madagascar, au S ud du Cap Saint-André.
Ces régions reçoivent des houles de Sud-ouest ou Sud-sud-ouest. Toute la côte Sud-ouest est battue par des déferlements très fréquemment violents, d’autant plus que les vents dans la région de Toliara soufflent en majorité du Sud-ouest en toutesaison.
La côte Nord-ouest de l’île entre le Cap Saint-Andr é et le Cap d’Ambre,
Cette région n’est en générale frappée que par deshoules très modérées, qui viennent en moyenne du Nord-nord-ouest. La houle modérée de Nord-nord-ouest est engendrée en saison des pluies par la mousson. En saison sèche, elle est plus ou moins entretenue par la brise de mer qui souffle l’après-midi dans la région côtière. Le vent normal de saison sèche est l’alizé du Sud-est, modéré parce que la côte est sous le vent de Madagascar, sauf à l’ex trémité Nord où il conserve une grande force ; mais il n’a qu’une course très courte sur la mer.
Les marées et turbidité à Madagascar
De type semi-diurne partout, la marée n’atteint que50 cm à 1m de marnage en vive eau sur la côte Est. Par contre, elle est relativement forte sur la côte occidentale : Mahajanga (4,80m en eau vive), Toliara (3,30m) et intermédiaire à Antsiranana (2,30m).
Turbidité. – Les eaux sont claires en dehors des baies et abords d’estuaires et de deltas. Ces types de marais maritimes sont plus nombreux sur la côte Oue st : deltas du Mangoky, de la Tsiribihina, du Manambolo, de la Betsiboka, de la Mahajanga, etc…
Les mers possèdent des ressources biologiques considérables, mais également énergétiques (l’énergie des vagues et des marées par exemple, utilisée pour produire de l’électricité) et minérales (le pétrole et le gaz).
Diverses techniques permettent de produire de l’énergie à partir de la mer. L’énergie est déjà utilisée pour produire de l’électricité. L’énergiedes vagues est encore plus considérable, et si sa domestication se révélait techniquement et économiquement réalisable.
TECHNOLOGIE POUR LA RECUPERATION DES ENERGIES DE MERS
La mer est un milieu fluide riche en flux énergétiques qui peuvent être exploités sous les formes suivantes :
L’énergie des vagues :
Énergie des vagues (houlomotrice): Le vent soufflan t sur de grandes surfaces marines crée des vagues et concentre ainsi l’énergie éolienne. La houle peut voyager sur de très longues distances et apporter sur une côte de l’énergie qui a été collectée fort loin.
Il existe 4 principaux types de dispositifs pour récupérer l’énergie des vagues :
– Des bouées sous-marines en mouvement(colonnes d’eau oscillantes immergées), qui montent, descendent et tanguent au gré des vagues. Ancrées urs le fond, leur mouvement actionne un piston, aspire de l’eau de mer dans une turbine ou comprime de l’air ou de l’huile qui va faire tourner un moteur ;
– Des colonnes d’eau oscillantes côtières : en fin de course, les vagues entrent dans un caisson où elles compriment l’air emprisonné. Cet air compriméfait tourner une turbine ;
– Des débordements de chenal: les vagues s’engouffrent dans un chenal qui se rétrécit de plus en plus. Elles enflent et débordent par-dessus la digue d’un réservoir qui se remplit peu à peu. L’eau du réservoir revient à la mer en passant par une turbine qu’elle fait tourner. Le réservoir peut se trouver sur la côte mais il existe aussi un projet de système de ce type flottant (qu’on appelle une plateforme
à déferlement) ;
– Des caissons flottants reliés entre eux par descharnières articulées: Les vagues déplacent les caissons dans tous les sens. On récupère de l’énergie au niveau des articulations mobiles entre les caissons, grâce à des pistons actionnant des pompes à huile sous pression.
Les courants de marées :
L’énergie des courants de marée: Les marées provoquent de puissants courants qui sont concentrés en certains endroits près des côtes. Les courants marins constituent une ressource énergétique intéressante car la densité de l’eau tesimportante, 1 000 fois supérieure à celle de l’air. Pour capter cette énergie, il faut placer des hélices ou des turbines dans l’axe de ces autoroutes de la mer, c’est ce qu’on appelle les hydroliennes ou éolienne subaquatique. Les hydroliennes exploitent l’énergie des courants de marées. Une source d’énergie particulièrement intéressante car elle est régulière et inépuisable. Comme l’éolien utilise’énergiel cinétique de l’air, l’hydrolienne utilise l’énergie cinétique de l’eau.. les courants marinsconstituent une ressource énergétique intéressante car la densité de l’eau est importante, 1 000 fois supérieure à celle de l’air.
La turbine de l’hydrolienne permet la transformation de l’énergie hydraulique en énergie mécanique, qui est alors transformée en énergie électrique parun alternateur.
L’énergie des marées :
Une usine marémotrice fonctionne sur le même principe qu’une centrale hydroélectrique :
une chute d’eau qui entraîne une turbine, la turbin e entraînant un générateur d’électricité. Le barrage à marée montante, il laisse passer la mer qui envahit le bassin de retenue. Dès que la marée se prépare à redescendre, le barrage est fermé. L’eauainsi retenue servira à alimenter les turbines à marée basse.
Comme la plupart des autres énergies renouvelables,l’électricité marémotrice est intermittente. Toutefois, avec une différence de taille : elle estparfaitement prévisible, et même des années à l’avance.
L’énergie du vent marin:
L’éolienne offshore est un dispositif pour capter le vent marin le principe de fonctionnement est le même que pourune éolienne terrestre, cependant les conditions en mer implique la construction d’engins plus robustes : les mâts doivent être étudiés pour résister à la force des vagues et du courant, la protection contre la corrosion doit être renforcée, le raccordement électrique implique des câbles sous-marins.
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Table des matières
CHAPITRE 1 : LES RESSOURCES DES MERS ET DES OCÉANS
1.1 LES MERS ET LES OCEANS
1.1.1 mers
1.1.2 L’écosystème marin
1.1.3 Le mouvement marin
1.2. LA MER DE MADAGASCAR :
1.2.1 la houle à Madagascar
1.2.2 les marées et turbidités à Madagascar
CHAPITRE 2 :ENERGIE DES MERS
2.1 TECHNOLOGIE POUR LA RECUPERATION DES ENERGIES DE MERS
2.1.1 L’énergie des vagues…
2.1.2 Les courants de marées…
2.1.3 L’énergie des marins
2.1.4 L’énergie du vent marin
2.1.5 L’énergie thermique de la mer
2.1.6 L’énergie osmotique
2.2 LE CLIMAT DE MADAGASCAR
2.3 SITUATION ENERGETIQUE A MADAGASCAR [ 5]
2.3.1 Profil de la consommation énergétique du pays
a) Bois de feu
b) Produits pétroliers
c) Electricité
CHAPITRE 3 :NOTION DE VEILLE
3.1 VEILLE STRATEGIQUE [6]
3.1.1 Définition
3.1.2 les cinq principe pour faire la veille
CHAPITRE 4 TECHNOLOGIES DES INSTALLATIONS ENERGETIQUES SUR MERS
4.1 L’énergie thermique des mers
4.1.1 principe
4.1.2 procédés techniques
a. Cycle ouvert
b. Cycle fermé
c. Cycle hybride
4.1.3 application
4.2 L’énergie marémotrice
4.2.1 principe
4.2.2 procédés technique
4.3 L’énergie de vagues
4.3.1 introduction
4.3.2 principe
4.3.3 procédés technique
4.3.4 les projets de centrale éléctriques<<houlomotrice>>
4.4 L’énergie éolienne offshore
4.4.1 principe
4.4.2 description de l’éolienne offshore
4.5 L’énergie osmotique
4.5.1 principe
4.5.2 procédés tschniques
CHAPITRE 5 : ENVIRONNEMENT D’UNE CENTRALE A ENERGIE THERMIQUE DES MERS POUR NOTRE ÎLE
5.1 Introduction :
5.2 Implantation d’une centrale ETM
5.3 Description de son site d’installation :
5.4 Les avantages escomptés
5.5 Proposition des sites exploitables à Madagascar
5.6 Les Impacts d’une centrale ETM :
5.6.2 Les impacts thermiques
5.6.3 Les impacts biologiques
5.6.4 La pollution atmosphérique
CHAPITRE 6 : PROBLEMATIQUES LIES A L’UTILISATION D’ETM A MADAGASCAR
6.1 Les problèmes émanant de l’Etat :
6.2 Les problèmes afférents au financement
6.3 Les problèmes assujettis à la recherche de développement
6.4 Problème relatifs à la communication
6.5 Les problèmes technologiques
ANNEXE 1 : POTENTIEL
ANNEXE 2 : DEVELOPPEMENT DE L’ETM OFFSHORE
ANNEXE 3 : L’UPWELLING
Annexe 4 : Climatisation par de l’eau froide sous-marine
ANNEXE 5 : EVOLUTION DU COUT DE PRODUCTION DU SYSTEME
ANNEXE 6 : TABLEAU (3) SYNTHESE DE L’ENERGIE RENOUVELABLE MARINE
Annexe 7 : Evaluation de l’énergie marémotrice
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