En lice pour le prix de l’inventeur européen, ces Français produisent de l’énergie à partir d’eau salée




Et si 15 % de l’énergie française totale en 2050 était produite dans les estuaires ? C’est ce qu’ont envie de croire l’ingénieur Bruno Mottet, docteur en physico-chimie des surfaces, et le physicien Lydéric Bocquet, médaillé d’argent du CNRS et professeur au Collège de France. Ces derniers ont mis au point une technologie permettant d’exploiter l’énergie provenant de la différence de concentration en sel entre des courants d’eau douce et de mer.

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Pionniers dans un secteur encore émergent, ils figuraient déjà dans notre palmarès des inventeurs en 2023, dans la catégorie greentech. Ces chercheurs espèrent, avec leur start-up Sweetch Energy, pouvoir imposer cette nouvelle source d’énergie électrique naturelle, non carbonée et renouvelable, dans le futur mix énergétique mondial, aux côtés des énergies solaire et éolienne, en alternative aux combustibles fossiles.

Aux côtés d’une équipe finlandaise et polonaise, ses chercheurs sont finalistes dans la catégorie PME du Prix de l’inventeur européen 2024, organisé par l’Office européen des brevets (OEB), et souvent décrit comme « l’Eurovision » de l’innovation. En attendant le verdict final, le 9 juillet, Bruno Mottet, cofondateur et directeur de l’innovation de la start-up, a accordé une interview au Point pour revenir sur cette invention.

Le Point : Vous travaillez sur l’énergie osmotique, aussi appelée énergie bleue. Qu’est-ce que c’est ?

Bruno Mottet : Cette énergie est assez méconnue, même si les premiers travaux sur le sujet datent des années 1950. Quand de l’eau salée rencontre de l’eau douce, elle libère une forme d’énergie, qui s’appelle l’énergie de mélange. On trouve cela au niveau de tous les estuaires, et nous en faisons de l’électricité.

C’est une énergie douce, non carbonée, 100 % renouvelable car elle provient seulement de l’écoulement des rivières vers les océans et les mers. C’est une énorme ressource à l’échelle de la planète, ça représente 30 000 térawattheures par an, et elle n’est pas du tout récupérée aujourd’hui. L’énergie osmotique pourrait permettre de réduire la dépendance à l’égard des combustibles fossiles en augmentant l’offre mondiale d’énergie renouvelable.

Comment l’énergie de cette rencontre entre eau salée et douce est-elle produite ?

L’eau de mer contient du sel, qui renferme des ions, qui comportent eux-mêmes des électrons, ce qui fait de l’électricité. Nous avons donc développé une membrane qui permet de sélectionner les ions pour générer un courant ionique, que nous transformons en courant électrique avec un système d’électrodes.

C’est comme si nous fabriquions les premiers panneaux solaires.Bruno Mottet

Tout part d’une publication scientifique de Lydéric dans la revue Nature, en 2013, où il touchait du doigt les débuts de cette révolution. Je l’ai donc contacté pour qu’on tente de transformer en recherche appliquée sa trouvaille en science fondamentale. C’est comme ça qu’est née Sweetch Energy. On développe des générateurs osmotiques dans lesquels on fait couler de l’eau douce et de l’eau de mer de chaque côté de nos membranes pour en sortir de l’électricité.

Aucun système ne tire-t-il profit de cette énergie naturelle à grande échelle aujourd’hui ?

Aucun. C’est comme dans les débuts de l’énergie solaire, comme si nous fabriquions les premiers panneaux solaires, on développe la première centrale osmotique. Aucune technologie ne parvient aujourd’hui à récupérer cette énergie, car elle est assez complexe à capter.

Pourquoi n’a-t-on pas plus capitalisé sur cette ressource avant ?

D’autres technologies avaient déjà été développées pour exploiter cette ressource naturelle, mais avec de très mauvais rendements et des fonctionnements complexes. Notre technologie inédite, qui n’existe que grâce aux découvertes scientifiques de Lydéric, est beaucoup plus efficace. On a déjà déposé une dizaine de brevets sur notre innovation.

Votre objectif est de créer un système industrialisable. Où en êtes-vous aujourd’hui ?

Il y a encore trois ans, nous produisions des membranes qui ne faisaient que quelques centimètres carrés. Aujourd’hui, on les fabrique à l’échelle de centaines, voire de milliers de mètres carrés en continu, comme des rouleaux de papier.

On est aussi en train d’installer notre premier démonstrateur osmotique de production d’électricité, sur l’écluse de Barcarin, à Port-Saint-Louis-du-Rhône (Bouches-du-Rhône), avec la Compagnie nationale du Rhône. Il démarrera en fin d’année. Au départ, sa capacité de production se limitera à quelques dizaines de kilowatts par heure, ce sera le premier démonstrateur en milieu naturel, il prouvera l’efficacité de cette technique de production d’électricité.

Ensuite, bien sûr, nous développerons cela à plus grande échelle, parce que le potentiel est énorme. Si on reprend notre exemple de Barcarin, c’est un petit bras du Rhône, mais, si on ne déviait que 10 % du débit total de ce fleuve pour le passer en station osmotique – qu’on restitue sans aucun impact –, on pourrait installer environ 400 mégawatts de capacité de production, ce qui correspond à la consommation électrique de toute la population de l’agglomération de Marseille. En termes d’échelle, on est dans la même catégorie que les centrales nucléaires !

Un avantage non négligeable de cette source d’énergie est qu’elle est continue, contrairement à l’éolien et au photovoltaïque…

En effet, l’eau douce ira toujours vers l’eau de mer, même si les débits peuvent varier. Mais c’est surtout une source d’énergie pilotable : notre technologie ressemble un peu à une batterie naturelle à laquelle on peut intégrer un robinet en amont : si on le coupe, ça arrête la production d’électricité et, quand ça coule, on redémarre la production tout simplement. Ça a beaucoup d’intérêt par rapport à l’évolution de la demande du réseau électrique. Ce n’est pas la nature qui nous impose le fonctionnement ou non de l’énergie, comme pour l’éolien ou le solaire ; là, on peut tout gérer, produire en continu, répondre à un pic, etc. C’est beaucoup plus souple.

Vos centrales prennent-elles de la place ?

Notre technologie est très compacte et nos systèmes ressemblent à des serveurs informatiques. Ce sont comme des boîtes que l’on peut empiler les unes sur les autres. Donc on a besoin de très peu de surface foncière pour installer ces dispositifs. C’est infime en comparaison avec les éoliennes, par exemple, qui doivent être séparées de 300 mètres les unes des autres pour ne pas dévier le vent, ou même avec les panneaux solaires, que l’on ne peut pas empiler. C’est un vrai avantage, surtout quand on doit la placer dans des estuaires, qui sont des zones commerciales convoitées. On envisage même de créer des systèmes osmotiques sous la forme de barges à placer sur la mer.À LIRE AUSSI Électricité : la Guadeloupe fait le pari du 100 % renouvelable

Quels défis reste-t-il à relever aujourd’hui pour passer à l’échelle ?

Notre technologie fonctionne et nos résultats le prouvent. Pour poursuivre la comparaison avec les panneaux solaires dans le passé, on va continuer d’optimiser la production d’énergie à l’échelle grâce à nos membranes. Mais le principal défi, c’est de construire une filiale industrielle qui n’existe pas. On a réalisé un gros travail de lobbying à l’échelle européenne et en France pour faire reconnaître l’énergie osmotique comme une énergie fiable que l’on peut intégrer dans le réseau. Aujourd’hui, elle est reconnue, donc on peut la produire, c’est déjà une énorme avancée.

Le principal problème, comme nous sommes les seuls sur le marché et que nous ne pouvons pas tout faire nous-mêmes, c’est d’avoir accès à toute la supply chain, c’est-à-dire de trouver des industriels pour fabriquer nos membranes, les robots pour assembler ces batteries et, en somme, construire des super-usines sur des technologies totalement inédites. Beaucoup de partenaires industriels français travaillent déjà avec nous, mais il faut maintenant arriver à développer cette chaîne de production à l’échelle française et européenne, puis mondiale.

Sommes-nous pionniers en France sur la recherche scientifique en énergie osmotique ?

Les Américains y travaillent assez peu, mais ça attise beaucoup l’intérêt en Asie, notamment en Corée ou en Chine. On considère que notre entreprise rennaise a entre trois et cinq ans d’avance par rapport à ce qui se fait ailleurs. Et, surtout, nous sommes les seuls au monde à construire nos membranes à partir de matériaux biosourcés, non fabriqués à partir de produits issus du pétrole.

D’ici à 2050, on pense qu’elle pourrait représenter plus de 15 % du mix énergétique total !

Cette nouvelle piste peut-elle apporter un brin d’espoir face à la demande galopante en électricité à l’échelle mondiale ?

Il y a urgence. À l’heure du développement des voitures électriques, la demande mondiale en électricité va exploser et devrait atteindre près de 30 000 térawattheures (TWh) d’ici à 2025, selon l’Agence internationale de l’énergie… Il est essentiel de trouver d’autres sources d’énergie non carbonée que l’éolien et le solaire.

À terme, l’énergie osmotique pourrait-elle prendre une grosse part du mix énergétique en France ?

D’ici à 2050, on pense qu’elle pourrait représenter plus de 15 % du mix énergétique total !




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