La mer de glace fond de plus en plus vite à mesure que le changement climatique s’accélère. EDF, qui turbine l’eau de fonte du glacier de Chamonix, doit adapter ses captages à cause des sédiments de la fonte.

À Chamonix-Mont-Blanc, la Mer de Glace, plus grand glacier français, ne cesse de reculer. Depuis 1995, elle a perdu environ un kilomètre, un symbole alarmant du réchauffement climatique​. Pourtant, sous cette étendue de glace en sursis, une centrale hydroélectrique unique en son genre continue de fonctionner, exploitant l’eau issue de la fonte du glacier pour produire de l’électricité.

Une centrale sous-glaciaire menacée

Depuis les années 1970, EDF exploite un captage souterrain sous la Mer de Glace. L’eau de fonte s’engouffre dans un réseau de galeries souterraines, descend à 1 075 mètres d’altitude et alimente la centrale des Bois, qui produit chaque année l’équivalent de la consommation domestique d’une ville de 50 000 habitants​. Mais la fonte rapide du glacier entraîne une accumulation croissante de roches et de débris qui menacent de bloquer le captage actuel​.

« Nous avons une incertitude sur le moment où le captage se bouchera », explique Guillaume Marchal, chef du projet de reconfiguration des captages, à nos confrères des Échos. Initialement prévu pour 2030, ce scénario est désormais avancé à 2025​. Pour éviter une interruption de production, EDF a réhabilité un ancien captage à 1 520 mètres d’altitude, transformé en captage de surface protégé par des grilles​.

L’adaptation de l’installation représente un défi logistique et financier. Les travaux ont nécessité le creusement de nouvelles galeries et l’installation de dispositifs de filtration pour préserver les équipements de l’usure accélérée provoquée par les sédiments charriés par l’eau​. Ce chantier, d’un coût de trois millions d’euros, doit permettre une transition vers le nouveau captage sans interruption de la production​.

La mer de glace devrait exister au moins jusqu’en 2100

La Mer de Glace, longue de sept kilomètres et épaisse de 200 mètres, demeure imposante, mais son avenir est incertain. Selon le Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC), même dans les scénarios les plus pessimistes, elle sera encore en glace jusqu’en 2100​. Pourtant, la diminution de son épaisseur et la hausse des températures accélèrent un processus qui pourrait bouleverser le paysage alpin dans les décennies à venir.

Chaque année, des milliers de skieurs et randonneurs foulent la Mer de Glace, souvent inconscients de l’infrastructure cachée sous leurs pieds et des enjeux qu’elle incarne. Elle est à la fois un témoin du changement climatique et un acteur de la transition énergétique, qui illustre le besoin d’adapter notre production d’énergie au changement climatique.

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Face aux défis de la corrosion dans ses infrastructures hydroélectriques, EDF adopte une solution ancestrale et efficace : l’anode sacrificielle. Cette technologie, testée et validée sur ses conduites forcées, promet des gains considérables dans la protection contre la corrosion.

Sur un site hydroélectrique, la corrosion est un ennemi de taille. Les conduites forcées, ces imposantes canalisations en acier transportant de l’eau sous pression vers les turbines, subissent des contraintes constantes dues à l’humidité et aux mouvements. Au fil du temps, ces conditions extrêmes dégradent les structures, menaçant leur durabilité et la sécurité globale des installations. Jusqu’ici, EDF utilisait des films étanches pour protéger ses conduites contre l’eau et l’oxygène, mais cette méthode s’avérait insuffisante sur certains points critiques, comme les interfaces entre les conduites et leurs supports en béton, appelées pilettes. Des percements sont toujours observés et chaque année, cinquante des 10 000 têtes de pilettes sont à changer.

Une anode sacrificielle pour protéger l’acier

EDF, avec sa Division Technique Générale (DTG) et des partenaires industriels, a développé une solution directement issue de l’industrie marine : l’anode sacrificielle. Cette innovation sur les conduites forcées repose sur une réaction électrochimique impliquant le zinc, matériau de l’anode et l’acier. L’anode, en contact direct avec l’acier, agit comme un bouclier : elle s’oxyde à la place de l’acier, offrant une protection contre la corrosion. Le principe est chimique : l’alliage sacrificiel a un potentiel électrochimique plus bas que celui de l’acier, donc l’acier devient la cathode, sous conditions aérobiques et d’humidité.

Julien Schwach, expert corrosion au Centre d’Ingénierie Hydraulique (CIH) d’EDF, détaille les résultats auprès du magazine du Centre d’ingénierie hydraulique : « Les deux matériaux fonctionnent un peu comme une pile, au sein de laquelle l’anode – le zinc – se consomme par dissolution, protégeant ainsi la surface de l’acier ». Sur le parc hydraulique, EDF estime à 40 ans la durabilité de la protection ainsi obtenue.

Un gain environnemental et économique

Cette solution, baptisée Cozi (« co » pour corrosion et « zi » pour zinc) par EDF, a déjà été testée sur le site de Fond-de-France, en Isère, où elle a prouvé son efficacité. Contrairement à la méthode traditionnelle, qui nécessitait le remplacement complet des supports corrodés, l’application des anodes sacrificielles réduit, selon EDF, le temps d’intervention de dix à trois jours, divise les coûts par un facteur de quatre à cinq et diminue drastiquement les émissions de CO2. En effet, les rotations d’hélicoptères, indispensables au transport des équipements dans les zones montagneuses, sont grandement réduites.

Un potentiel de déploiement considérable

L’innovation Cozi n’est pas seulement un progrès technique. Avec un bilan carbone treize fois inférieur à celui des méthodes classiques et un brevet déposé, EDF a déjà déployé cette technologie dans le Massif Central. Elle sera bientôt dans les Pyrénées, sur les conduites forcées servant au transit de l’eau du lac d’Oô vers les turbines de la centrale hydroélectrique de Luchon.

Hors des frontières françaises, EDF y voit un marché à conquérir. Selon ses projections, l’Europe compte 10 000 pilettes. Aussi, l’Amérique du Nord, l’Asie du Sud-Est et l’Océanie ont un parc d’ouvrages anciens âgés de 70 à 80 ans. EDF entend aussi valoriser cette innovation auprès d’autres acteurs de l’hydroélectricité. Julien Schwach conclut : « Cozi est une solution robuste, durable et respectueuse de l’environnement. Nous sommes fiers de démontrer que la lutte contre la corrosion peut être menée avec efficacité, tout en réduisant notre empreinte écologique. »

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La Chine n’en finit plus de se développer. Et pour ce faire, elle a besoin d’une quantité colossale d’énergie. Alors, son gouvernement vient d’approuver le projet de construction d’un immense barrage, qui sera à sa mise en service le plus puissant de la planète, et de loin. Un ouvrage de 60 gigawatts (GW).

Sur le fleuve Yangtsé, le barrage des Trois Gorges est actuellement le plus grand barrage du monde. Un réservoir de plus de 45 km³ qui, lorsqu’il est rempli, va jusqu’à ralentir la vitesse de rotation de notre Terre en allongeant de 0,06 microseconde la durée d’une journée. Le tout pour une puissance installée colossale de 22,5 gigawatts (GW). L’équivalent de 13 réacteurs nucléaires de type EPR, comme celui récemment mis en service à Flamanville. Grâce à ce monstre démarré en 2012, la Chine a produit en 2023 un peu plus de 80 térawattheures (TWh) d’électricité.

Un nouveau barrage hors norme pour étancher la soif d’électricité de la Chine

Mais le pays est de plus en plus gourmand en électricité. Entre 2000 et 2020, la consommation par habitant a augmenté de plus de 500 %. Le barrage des Trois Gorges ne suffit déjà plus à la Chine. Et le gouvernement a finalement approuvé un projet évoqué depuis plusieurs années déjà. Celui de construire un nouvel immense barrage.

Le barrage de Motuo devrait voir le jour sur le plateau tibétain. Là où le fleuve Yarlung Tsangpo — c’est ainsi que les locaux appellent le Brahmapoutre — chute de près de 2 000 mètres sur une distance de 50 km. Un barrage d’une puissance de l’ordre de 60 GW qui devrait être capable de produire environ 300 TWh chaque année, soit 23 fois plus d’électricité que ce qui est prévu pour l’EPR de Flamanville !

Une énergie pas si verte ?

Le projet est présenté par la Chine comme une belle manière de réduire un peu plus sa consommation de charbon. Il faut dire que la ressource fossile compte toujours pour plus de 60 % de son mix électrique. Mais le barrage de Motuo soulève aussi des questions. L’Inde et le Bangladesh, situés en aval du fleuve, s’inquiètent pour leurs écosystèmes. Un peu plus encore même, légitimement, pour leurs ressources en eau. Et partout dans le monde, des voix se lèvent pour attirer l’attention sur les probables déplacements de personnes que le projet pourrait impliquer. L’occasion, aussi, que cela pourrait donner au gouvernement chinois — pas nécessairement des plus vertueux — d’assoir un peu plus son contrôle que les populations du Tibet.

Rappelons que la construction du barrage des Trois Gorges avait nécessité l’engloutissement de 15 villes et de plus de 100 villages. Le déplacement de près de 2 millions de personnes. Pas toujours dans le respect des droits dont chacun pourrait s’attendre à jouir. Sans parler de l’impact sur la biodiversité. Et même sur le climat. Parce que construire un barrage aussi gigantesque, c’est mettre en place un chantier titanesque. Des engins qui circulent. De la terre qu’on déplace. Du ciment. De l’acier. Des matériaux qui coûtent cher en émissions de CO₂. Un exemple, finalement, selon Magali Reghezza, géographe, de « mal-atténuation qui montre que la Chine investit fortement dans la transition énergétique, moins pour le climat que parce que c’est le socle de sa stratégie industrielle ».

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L’Axial Skelter est une turbine marémotrice à la forme particulière : elle est inspirée d’un coquillage. Cette innovation venue du Royaume-Uni permettrait d’exploiter l’énergie des marées en réduisant les contraintes techniques et les impacts sur la biodiversité.

L’énergie marémotrice, jusqu’ici extrêmement marginale dans le mix des énergies renouvelables, pourrait prendre un virage avec l’Axial Skelter. Développée par Spiralis Energy, cette turbine en forme de spirale promet une exploitation durable et efficace des courants marins et fluviaux. Alliant biomimétisme, modularité et optimisation des ressources, les premiers résultats donnés par le constructeur sont prometteurs.

L’Axial Skelter adopte une forme hélicoïdale, inspirée des coquillages marins, offrant résistance et durabilité. Elle n’est qu’en partie immergée, ainsi la génération d’électricité se fait hors de l’eau dans des conditions plus sèches. Conçu à partir de plastiques recyclés via impression 3D, ce dispositif réduirait les coûts. Chaque unité, prévue pour dure 25 ans en milieu marin, aurait un impact réduit sur la biodiversité, en évitant les blessures infligées à la faune, à l’inverse des turbines à pales traditionnelles.

250 kW pour la version grandeur nature

Lors des essais de 2024, l’Axial Skelter a atteint 2 500 watts (W) à 21 rotations par minute, avec une précision de 98,5 % par rapport aux simulations de Cape Horn Engineering. La version grandeur nature, de 16 mètres de long et 5 mètres de diamètre, projette une puissance de 250 kilowatts (kW). Deux unités seront testées dans la Manche dans des conditions hivernales pour optimiser leur rendement et leur robustesse.

Grâce à son design modulaire, l’Axial Skelter est censé faciliter la maintenance : ses segments sont remplaçables et fabriqués rapidement, en moins d’une semaine. Transportable et adaptable, il convient aussi bien aux communautés insulaires qu’à des applications industrielles, comme l’alimentation de centres de données ou la production d’hydrogène.

Une source d’énergie continue et prévisible

L’énergie marémotrice se distingue par sa fiabilité : totalement prévisible, car dépendante des marées, elle peut fournir un apport énergétique presque constant. Spiralis Energy envisage de couvrir 11 % des besoins annuels du Royaume-Uni, un objectif qui semble de prime abord démesuré.

Soutenue par Kistos Holdings et membre du Marine Energy Council, Spiralis Energy participe à faire du Royaume-Uni un leader mondial en énergie marine. L’Axial Skelter illustre une vision ambitieuse : produire de l’énergie propre, modulable et accessible, tout en respectant les écosystèmes marins. Cette technologie pourrait bien être installée en France comme au Raz Blanchard ou à la Rance où l’énergie marémotrice est déjà exploitée. La révolution hydrolienne est déjà en marche au Royaume-Uni, comme en témoignent les derniers contrats pour différence attribués le 3 septembre 2024 pour 28 mégawatts (MW) d’hydroliennes ou 121 MW sur les trois dernières années.

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