BULLETIN DE I.'IN"STITUT OCÉANOGRAPIIIQlJE

(Fondation ALBERT l'', Prince de Monaco)

;-.lo. 'loti - 30 Décemhrc I~H(j.

Possihilités d'Utilisation

l'Energie Thermique des Mers

et de l'Energie Solaire

Etude sur les

de

M. A. NiZERY

Ingénit':l1r en Chef des PontI et Chauuées

CHAPITRE I.

INTRODUCTION

Ce qu'il est convenu maintenant d'appeler l'Energie Thermique desMers, c'est l'énergie qu'il est possible de produire en utilisant les diffé­rences de température entre les masses profondes et la wrface de la mer.

C'est à cl'Arsonval qu'est due la première idée de mettre en jeucette énergie naturelle. Tout le monde connaît les efforts poursuivis entre1926 et 1934 par G. Claude et Boucherot puis par G. Claude seul pourdémontrer la pOJsibilité pratique, puis aboutir à la réalisation d'une usineulilisant cette nouvelle source d'énergie. Ces efforts n'ont pas été tota­Jement vains puisque, malgré l'éthec final des tentatives de Matanzas(Cuba) et du bateau usine (( Tunisie li sur les côtes du Brésil, certainesdonnées essentielles pour la solution du problème ont été établies sur desbases expérimentales solides.

En 1942, l'Etat, par le canal du Centre National de la RechercheStientifique, a repris entièrement à son compte, l'étude de la question.Les recherches poursuivies sous l'occupation, avec toute la discrétion quis'imposait, se sont naturellement heurtées à des difficultés matérielles con­sidérables. Elles ont été poursuivies avec activité depuis la libération duleniloire el lout permet d'espérer que dans un délai inférieur à" un an, on

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sera prêt à passer à la réalisation effective d'une première centrale dansdes conditions techniques et économiques raisonnables. .

L'intérêt considérable de cette source d'énergie c'est son énormitéLa différence de température qui existe en permanence entre le fond e;la surface de la mer règne en effet dans des masses énormes et inépui511'bles. Le calcul de l'énergie potentielle ainsi accumulée conduit à de;chiffres astronomiques. Nous ne nous y attarderons pas. songeant seule.ment à la part qui peut, sur cette masse, être transformée en kilowattheures (( sonnants et trébuchants ».

Cette particularité thermique des eaux océaniques est bien connuedes océanographes.

Elle est surtout accentuée dans les mers tropicales, où elle atteint etdépasse même 20° entre la surface et une profondeur de 500 mètres. Lezeaux chaudes étant à salure égale plus légères que les eaux froides. ilen résulte qu'elles n'ont pas tendance à descendre et à se mélanger ilcelles-ci. Cette particularité procure une grande stabilité aux couche$des mers tropicales.

Le cycle thermodynamique utilisé consiste tout d'abord à faire bouil­lir dans le vide les eaux superficielles (à 30° environ). La vapeur ainciproduite est appelée par un condenseur refroidi à 8° environ par les eauxfroides du fond en passant à travers une turbine attelée à un générateurd'électricité qu'elle fait tourner.

L'installation comporte:

J° des éléments principaux :- un évaporateur qui remplace la chaudière d'une machine li

vapeur classique;- une turbine attelée à un alternateur;- un condenseur.

2° des canalisations d'amenée et de rejet des eaux:- d'une part amenée de l'eau froide du fond au condenseur et

rejet à la mer de cette eau réchauffée mélangée avecl'eau de condensation;

d'autre part amenée de l'eau tiède de surface à l'évap?ra-'teur et rejet à la mer de l'excès d'eau non vaponséelégèrement refroidie.

3° des machines auxiliaires:un extracteur d'air assurant l'entretien du vide dans réva­

porateur et le condenseur en enlevant au condenseur lesgaz dissous dans l'eau au fur et à mesure de leur déga­gement;

- des pompes de circulation des eaux.

Chacune de ces machines a son analogue dans les machines à vapeurnO(lnales mais les auxiliaires prennent ici une importance partic!Jlière dufait de l'énormité des volumes d'eau nécessaires et du volume Importantde gaz dissous qui en résulte.

-3-

Pour fixer les idées, indiquons, en passant, que pour une puissancede 15,000 kw brut, il faut compter sur un débit à la seconde de 40 m3

environ d'eau chaude et de 13 à 14 m3 d'eau froide.Compte tenu des caractéristiques du projet dont nous extrayons ces

données, la puissance absorbée par les pompes est de 4.000 kw et cellede l'extracteur d'air de J.000 kw.

C'est dire l'importance qui s'attache à une étude serrée de ces auxi­haires et des éléments qui peuvent influer sur eux.

Avant de passer en revue les problèmes que pose la réalisation detelle" centrales, il convient de remarquer qu' c1les peuvent être conçues&U 2 types distincts; les ~ra1es terrestres et les centrales flottantes.Dans les centrales terrestres, tout J'appareillage moteur, évaporateur,condenseur. auxiliaires, est installé sur le littoral. Il faut aller puiser J'eaufroide par une conduite atteignant à une distance aussi courte que possi­ble la profondeur nécessaire (plusieurs centaines de mètres). Celle con­duite 'es!. comme nous le verrons, une des parties les plus onéreuses delïnstaIl~tion,

Dans les centrales floltantes, tout J'appareillage et les conduitstl'ilJllcnée et de rejet des eaux sont groupés en un ensemble flottantmouillé en mer par des fonds convenables. Le seul élément qui rallachela centrale à la terre, c'est le câble immergé qui amène à terre le courantélectrique produit.

Cette seconde conception, très séduisante, se heurte à des difficultésdu fait des actions dynamiques de la mer par mauvais temps. L'étudeL'en est pas assez poussée pour qu'il soit raisonnable d'en parler mainte­MIll. Nous nous limiterons donc dans celte étude aux centrales terrestres.

Voici comment peuvent se classer les différents problèmes que nousallons aborder maintenant:

l " les conditions naturelles exigées ainsi que les modifications quepeut apporter le fonctionnement de J'usine;

2' les conditions de fonctionnement des machines;

3' les problèmes de construction des machines et des ouvrages degénie civil;

4" les problèmes économiques;le prix de revient de l'énergie;les relations possibles avec d'autres industries;les sites possibles en relation avec les conditions naturelles

et les lieux de consommation;l'extension de la zone des sites possibles grâce à J'énergie

solaire.

Enfin, conduit par ce dernier paragraphe à J' énergie solaire~ ~ousexposerons dans un dernier chapitre nos idées sur celte énergie encorea Inculte Il.

(g06)

-4-

CHAPITRE Il.

LES CONDITIONS NATURELLES

1" Conditions relatives à l'eau de mer.

La condition primordiale que doit remplir l'eau de mer c'est deprésenter entre la surface et le fond une différence de température d'envi.ron 20° minimum. Cette différence de température doit se maintenirpendant toute l'année. Elle doit, d'autre part, intéresser une masse d'eauimportante et renouvelable.

A cette condition essentielle s'en ajoutent d'autres moins impor­tantes, mais qui influent sérieusement sur le fonctionnement, la construc­tion et la tenue des ouvrages.

Il faut tout d'abord que la teneur de l'eau en gaz dissous soit telleque (( l'extracteur d' air li chargé d' entretenir le vide au condenseur n'aitpas à fournir un travail excessif qui réduirait d'autant la quantité d'énergieproduite. Naturellement il conviendra de connaître la nature de ces gazdissous en vue de prendre des dispositions qui pourraient s'avérer néces­saires pour protéger les pièces de machines, contre leur action.

Il ne faut pas négliger non plus la salinité de l'eau. Elle n'a pand'influence notable dans les limites de la pratique. sur la tension devapeur et par conséquent sur les conditions d'évaporation. Mais elle peulréagir sur les conditions d'écoulement des couches dans lesquelles se ferule puisage. Nous y reviendrons dans l'étude du problème d'hydrodyna­mique que pose le pompage.

Enfin la réalisation de la prise d'eau froide et sa bonne tenue fontintervenir les caractéristiques dynamiques de la mer. de la houle et lescourants, accessoirement la marée.

L'étude complète de ces diverses conditions nécessite l'accumulationd'une masse énorme de documents. C'est toute l'Océanographie qui eslen jeu. On sait combien nos connaissances dans ce domaine sont encorefragmentaires. Cela tient à l'immensité du travail à accomplir. au coûtélevé des campagnes de mesures et aussi. faut-il dire. au fait que l'intérêtpratique de ce genre de recherches a souvent échappé à ceux qui auraientpu les financer.

En ce qui concerne les températures on possède néanmoins des ~on­nées assez nombreuses qui ont permis d'établir des cartes générales 150­

thermiques des océans. D'autres part, pour les côtes coloniales qui nOIl3

intéressent particulièrement, plusieurs campagnes océanographiques, leff Challenger)) (1873-1876). le Cf Buccaneer )). le Cf Valdivia)) (1-898),le Cf Méléar )) (1926), ont effectué de nombreuses stations de mesures enmer dont les résultats donnent une idée assez précise des variation~-de lntempérature et de la salinité en fonction de la profondeur et à diverse:>époques de l'année. Ces données ont été complétées par des mesuresfaites en 1930 près d'Abidjan (Côte d'Ivoire) par un industriel ~u paYI'M. Wimmer. avec l'aide de l'Administration des Travaux PubliC;;' ~gmphique que nous donnons ci-dessous (fig, n" 1) indique la vanatJa:'

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de la température de la mer en fonction de la prufondeur (station n" 229du Météor). La conclusion générale que l'on peut tirer des connaissance.actuelles sur la question, c'est qu'il existe dans les eaux océaniques 2 Zonesassez distincles, d'une part les eaux profondes à partir de 100 à 150 m.de profondeur OÜ la température varie peu avec la profondeur et encoremoins au cours de l'année, d'autre part les eaux superficielle. dont legradient de température est très important et où il faut compter sur desvariations saisonnières non négligeables.

La teneur de l'eau de mer en gaz a été beaucoup étudiée en raisonde ses incidence. biologiques. Il s'agit en fait de gaz en simple dissolutioncomme l'oxygène ou l'azole, soil de gaz en partie dissous et en partie àr état de combinaison comme r acide carbonique. Les eaux de surfacesont en général en équilibre avec l'air au point de vue de l'oxygène el.de l'azote. Il s'y produit cependanl des sursaturations en raison du bra.­sage dû à l'agitation de la mer. En profondeur, les quantités de gaz di.­sous sont fonction des coefficients de solubilité, qui varient eux-même.avec la température et la pression. Les proportions des composants del'air ne sont donc pas les mêmes dans l'eau de mer et dans l'atmosphère.C'est ainsi, d'après Berget, que les quantités dissoutes dans l'eau puresont les suivantes (en cc par litre):

Oxygène Azote Argon CO~ 'l'aloI00 10,26 18.32 0,54 0,51 29.03

100 7,95 14.6 0.42 0,36 23.3320 0 6.5 12.1 0,35 0.26 19.2130" ;.47 111,4(, 0,31 0.20 16.44

O'aprè. cet auteur, ces résultats concordent avec la moyenne desanalyses faites sur l'eau de mer. Ces données permettent de se faire uneidée grossière des quantités de gaz qui s'échapperont dans les appareilséVAporateur el condenseur. Mais elles doivent être complétées. dans cha­que cas particulier. par des mesures particulières. En effet:

1" les quantités d'oxygène et de C02 dissous sont intimement liéesà l'activité biologique qui est elle-même assez variable;2 0 les quantités de C02 qui sonl mentionnées dans le tableau ne

tiennent pas compte du C02 combiné som forme de carbonates et bicar­bonates. En fait, les dosages de C02 dissous ~ont rendus très délicats parles réactions de dissociation qui se produisent sans cesse entre les compo­sants de l'eau de mer.

Si l'on ajoute au C02 libre le C02 combiné. on atteint, d'après Ham­berg. à 20" un volume total de 44 cc.49, et à 0" de 49 cc,23 (avec unesalinité de 35,13 et une alcalinité de 26,96).

On voit donc que si les carbonates et les bicarbonates avaieni letemps de se décomposer totalement ils tripleraient par le.ur apport deC02 la quantité de gaz dissous à extraire.

Sur ce point. qui augmenterait sensiblement r énergie perdue dansl'extracteur d'air, l'expérience de Matanzas a apporté une réponse rassu­rante, puisque les quantités de gaz extraites ont été très inférieures auXprévisions les plus optimistes.

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Restent enfin les caractéristiques " dynamiques Il de la mer. Ellesexigeront ~ans chaque cas d'espèce une étude p.articul}ère. En. particu­lier l'amphtude de la houle et les courants dOivent etre suffisammentconnus avant)'exécution des travaux de la partie Il marine II de l'instal­lation. Nous verrons cependant lorsque nous poserons les problèmes deconstruction que, si l'on adopte des dispositifs judicieux, on ne risque pasé'être arrêté par une agitation de la mer relativement importante (houlede 2 m. de creux).

20 C.0nfiguration des fonds.

Les conàitions dont nous venons de parler sont communes à tous lestypes d'usines. Celles qui suivent ne concernent que les centrales du typcterrestre. L'économie du système se trouve liée dans ce cas à la longueurde la prise d'eau froide, et à ses facilités de réalisation. En bordure descôtes, le fond de la mer affecte une forme générale particulière qui estdue à )'action destructive des vagues sur le littoral. Au lieu de descendrerégulièrement depuis l'estran jusqu'aux profondeurs, il affecte, sur unelurgeur variable mais rarement inférieure à 20 km., la forme d'un plateaurous-marin descendant en pente douce vers le large. La cote de ce pla­teau - le plateau continental - est loin d'être uniforme et elle varieen général entre 120 et 250 m. environ. Son talus extérieur présente despentes assez forles qui aboutissent assez rapidement aux grandes pro­fondeurs.

La largeur du plateau continental. que la prise d'eau froide devrafranchir pour alleindre les fonds favorables, sera souvent un obstacledirimant pour l'établissement économique de la pri~e d'eau. Heureuse­ment il existe des cas particuliers assez nombreux dans lesquels le plateauest échancré par une vallée sous-marine profonde qui réduit considéra­blement la distance des grands fonds à la côte.

L'inventaire général de nos possibilités à cet égard se trouve condi­tionné par notre connaissance de la configuration des fonds au voisinagede loutes les côtes. Or ces connaissances sont encore bien rudimentairesel cela s'explique aisément par le fait que les sondages systématiques du~er\"ice spécialisé en la matière. le Service Hydrographique de la Ma­IIne, ont pour but pratique de satisfaire aux be~oins de la navigation.Dans ces conditions la morphologie des fonds sous-marins )' intéressemoins à partir de quelques dizaines de mètres de profondeur, sauf polir'des cartes à très petite échelle. Les Américains avaient, eux, entrepriset p.oursuivi, bien avant la guerre, une étude systématique du plateaucO~lmental bordant les côtes de leur pays. Ils ont pu mettre ainsi enéVidence,', des quantités d'échancrures profondes (plusieurs centaines).Faute de moyens et surtout faute d'un nombre suffisant de spécialistescompétents, aucun travail de cette envergure n'a été entrepris sur noscôtes coloniales. C'est ainsi que sur la côte d'Afrique, on connaît seule­ment entre la Mauritanie et la Dahomev deux fosses sous-marines, leIl fossé de Cayar Il à 40 km. au N.-E. de Dakar et le Il Trou sans fonds Il

à proximité d'Abidjan.

(g06)

-8-Depuis que l'Etat a repris la question en main en 1942, les efforts

ont été concentrés sur le l( Trou sans fonds» d'Abidjan où les conditionssont apparues de prime abord comme particulièrement favorables, Unemi5sion océanographique fut envoyée sur place, en août 1942, avec leconcours du Service Hydrographique de la Marine. Elle était accompa­gnée d'un spécialiste doté d'appareils électriques permettant la mesurecontinue de la température et de la salinité. Les travaux de cette missionfurent interrompus à la suite des évènements en novembre 1942. Mais sespremier5 résultats, qui complétaient les données des missions antérieureset les mesures faites par M. \Vimmer, ont confirmé les possibilités natu­relles du site, notamment la distance à la côte des fonds de 500 m,(4.000 m. environ).

3" La varia/ion des conditions naturelles sous l' cffet du pompage.L'écart de température qui est à la base du fonctionnement du sys­

tème ne doit pas seulement régner dans la nature, il faut également qu'ilse maintienne pendant le fonctionnement de l'usine, malgré le trouble quel'aspiration pourraif apporter dans les couches de la mer, et j u,qu' auxappareils moteurs, malgré la distance qui les sépare du point d' aspiration.L'aspiration de l'eau chaude ne présente pas a priori de grosses dif­ficultés de principe. Il n'en est pas de même pour l'eau froide. Si la priseest placée à une profondeur telle que la température « à j'état statique»soit de 7" par exemple à l'entrée de la prise, on peut se demander d'unepart si celle température se maintiendra quand les pompes aspireront,d'autre part ce qu'elle deviendra à rentrée de l'usine. Sur ce deuxièmepoint il n'y a pas de difficultés à craindre car le réchauffement de l'eauau cours de son cheminement à travers le conduit d'aspiration peut êtreaisément calculé. Il restera faible à condition que soient prises des pré­cautions simples d'isolation du conduit (pratiquement une couche isolantede 3 à 4 mm. suffira pour réduire le réchauffement à moins de 0"5).Par contre, la répon:e à la première question est loin d'être évidente.Certains, s'appuyant sur des considérations théoriques, affirmaient quemus l'effet de l'aspiration l'eau se déplacerait à l'intérieur d'une lranchehorizontale d'une épaisseur égale au diamètre de la prise. D'autres, aucontraire, se demandaient si, étant donné la très faible variation de den­sité de l'eau avec la profondeur, l'eau de mer ne se comporterait pascomme un liquide homogène. L'aspiration se serait alors produite wrl'ensemble des couches de la mer et la température de l'eau aspiréeaurait été bien différente de la température escomptée d'aprios les mesure>« in situ ».

Aucun précédent et auc une étude expérimentale antérieure ne per··mettait de trancher la question et le Comité chargé des études décida defaire entreprendre une série de recherches expérimentales et théoriquespour tenter d'éclaircir ce problème difficile.Ces travaux ont été confiés 'au Laboratoire des Ateliers NeyretBeylier et Piccard-Pictet et leurs résultats pleinement convaincants, ont

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fait l'objet de plusieurs comptes rendus à l'Académie des Sciences, Ilsseront exposés en détail dans une importante publication. Nous n'en don­nerons ici que les lignes directrices et la conclusion.

Remarquons tout d'abord que le problème posé présentait un catac­tère de nouveauté absolu; Bjerknes et Taylor avaient abordé des ques­tions de même ordre, mais leurs travaux ne permettaient pas de résoudrela question posée, voire même de savoir a priori comment se présenteraitl'écoulement devant la priee d'eau, Les recherches ont été menées à lafois par y expé~ime~tat.io~ et par la théori~. ~a,seconde, s'appuyant s~rla première. depoudlalt a son tour les faits mteressants parmi la multi­plicité des phénomènes aperçus et ouvrait ainsi la voie à des observationsplus approfondi,es. ".

Chose cUrieuse. la recherche des mvarlants, base meme de touteexpérimentation par similitude, a permis de mettre en évidence les loismêmes des phénomènes étudiés.

L'expérimentation elle-mémt' présentait de grosses difficultés. Dansune première série d'expériences on s'e;! contenté de travailler sur deux,puis sur plusieur, couches superposées de densités différentes mais àl'intérieur desquelles la densité était uniforme. La difficulté saccrut con­sidérablement quand on voulut opérer sur un milieu de densité croissantgraduellement du haut en bas de la cuve, Nous ne nous attarderons passur l'ingéniosité que durent déployer les expérimentateurs. pour déjouerces embûches, Par ailleurs. les mesures devinrent de plus en plus déli·c;Jtes il mesure que l'on sattaquait il des gradients de densité de plusen plus faible, De nombreux phénomènes secondaires (houles d'interfaces,couches intermédiaires. dues à la miscibilité des couches en contact)masquaient le phénomène principal. Une critique serrée permit dans cha­que ca, d'éliminer les résultats erronés,

Dans une première série d'expériences la cUVe contenait seulementdeux couches homogènes superposées. On constata que pour le débitdonné d'aspiration le phénomène changeait totalement d' aspect suivantgue l'orifice d'aspiration se trouvait an-dessus ou au-dessous d'une posi.

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Fig. 2. - Hnulf'1H limite d'nspiration.

tion déterminée par rapport à la surface de séparation au repos des deuxco~ches, ç~tte position mettait en évidence une « hauteur limite d'aspi.ratIOn )l (vb(r fig, 2),, En négligeant l'influence de la viscosité et de la tension superficielleJ analyse des par.1m~tres conditionnant le phénomène simple ci.dessus,

(906)

- 10-permit d'établir une expression approximative de la loi de lu hauteurlimite d'aspiration sous la forme:

~ g ~ - ctcp' q2-P étant la densité du liquide supérieur.1::. p sa différence de densité avec le liquide inférieur." l'accélération de la pesanteur.1, la hauteur limite d'aspiration.q le débit.

On s'attacha parallèlement à vérifier par des mesures la loi théoriqueainsi mise en évidence. Le dépouillement des nombreuses expériencesfaites montra une concordance satisfaisante avec la loi.j. 0 h3? g, ïji" ,_~ 0,'.3

Les résultats étaient cependant un peu déformés pour les faibles dé­bits et pour les faibles hauteurs d'aspiration qui font intervenir d'une partla viscosité, d'autre plut l'influence de la dimension de l'orifice d'aspi­ration.

On passa ensuite au cas de plusieurs couches homogènes superposées.L'expérience et la théorie montrèrent alors qu'on aboutissait à une simplegénéralisation du phénomène étudié initialement, l'aspiration de chaquecouche obéissant·à la loi mise en évidence pour le cas de 2 couches. Onput constater de plus que lorsque l'aspiration était pratiquée au milieud'une des couches et que les densités des couches adjacentes présentaientpar rapport à celle-ci la même différence, l'écoulement se produisait sousune forme absolument symétrique par rapport au plan horizontal passantpar l'axe d'aspiration. Cette forme évoquait ainsi l'idée d'un fleuve hori­zontal d'aspiration coulant entre 2 régions immobiles, l'épaisseur de cefleuve étant une fonction croissante du débit aspiré.Il fallait alors passer à l'étude de l'écoulement dans un milieu hété­rogène avec variation continue de la densité. La difficulté d'alimenter lacuve d'une manière continue conduisit à observer seulement la vidange duliquide dont le gradient de densité était réalisé par de patients tâtonne­ments. Il fallut alors réduire la largeur d'aspiration en cloisonnant verti­calement la cuve afin de réduire l'influence de la variation de la charge.Ce fut la partie la plus délicate des expériences. On y réalisa desgradients de densité variant dans des proportions considérables et grâce àcette expérimentation minutieuse on put mettre en évidence que la loi devariation de l'épaisseur aspirée se modifiait sensiblement suivant l'impor­tance du gradient de densité.La densité du liquide p étant une fonction de la profondeur h, lah H d 'fi' Hj. h o' l "

auteur , e nie par: = PIIIO)·. X ~ caractellse a vallatlonde la densité avec la prof~ndeur. E étant l'épaisseur ~u « fleuve )J aspiréon étudia la fonction: ~; = r (\1 :\-U' Il IV "H) qui se simplifieE r ( q ') "1 " " • '" .en 1ï = H ,'pH SI a VISCOSIte '1 n mtervlent pas.

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- 12-L'expérience a montré que pour les différentes valeurs du gradien~

les points représentant sur un graphique logarithmique ~ en fonctio.

de Il '~ïl se groupaient sur une droite pour chaque valeur de H. Ce,droites ~nt des pentes très voisines, si bien qu'on peut traduire la loiexpérimentale par ~ = K (II \0g lit 'm étant égal à 0,27 (voir fig. 3),K étant une fonction du gradient de densité qui a varié dans les limi­tes de l'expérience de 0,076 à 0,65. Ces résultats montrent que l'influencede la viscosité n'est pas négligeable. L'analyse de ce paramètre a montréque ses eff~ts étaient dus d'une part aux parois. d'autre part au frottement·d'interface. Le premier facteur sera négligeable dans la nature étanldonné la largeur du canal d'écoulement. Le second n'a d'influencequ'aux faibles débits réalisés dans le canal d'expérience.

Il restail avant d'arriver à des conclusions pratiques à passer duproblème à 2 dimensions à l'écoulement à 3 dimensions. Dans ce bUIon vérifia expérimentalement pour l'écoulement à 2 couches, la loi miseen évidence par la théorie élémentaire étendue aux 3 dimensions

1( h5 .ll 0

7" p' = C'"

On obtint des résultats d'une bonne approximation.En définitive on peut affirmer maintenant que l'épaisseur de la lame

a3pirée sera inférieure à

E = 0,68': 0,04 0.i8i (H' ~ H) O,21~XH

Dans le cas concret qui avait été posé au laboratoire. le débit étaitde 80 m3/sec. ce qui correspondait à une centrale de 50.000 kw, Lahauteur H, calculée d'après le gradient de densité dans la région d'Abid.jan, était de 800.000. Dans ces conditions. l'épaisseur maximum E seraitde 78 m. La lame aspirée aurait donc une épaisseur de 39 m. en dessuset en dessous de l'axe de la prise, dans ce domaine la température me·surée dans la région d'Abidjan varie de:

7"6 il 7"2 à la cote 4606"9 il 6"6 à la cole 540

on peut donc être assuré dans le cas d'espèce que la température de l'eauaspirée sera bien sensiblement la même que la température mesurée auniveau de la prise.

-13 -

CHAPITRE III

PROBLEMES DU fONCTIONNEMENT

10 Choix du cycle.

La particularité essentielle de la machine vapeur utilisant l'énergieu:ermique des mers, c'est l'énormité des volumes d'eau nécessaires tantpour produire la vapeur qu~ pou.r ,refroidir le c.o~1enseur. .

Il résulte de cette partIculante que les auxlliaues, pompes de cucu­lation et extracteur d'air ont dans le choix du cycle une importanceCIlpitale.

La puissance qu'ils absorbent varie dans des proportions importantes5lIivant la différeltce de température que l'on adopte pour l'eau froidependant son passa'ge dans le condenseur et pour l'eau chaude au coursde son évaporation. Elle varie également suivant la tension résiduelle del'air au condenseur et suivant la différence de température régnant aucondenseur entre l'eau froide et la vapeur à condenser.

L'étude de la quantité maxima d'énergie récupérable entre deuxrources à températures très peu différentes a été faite d'une manière ap­p1ofondie par M. Léon Nisolle. Professeur à l'Ecole Centrale des Artsel Manufactures (voir Energie. janvier 1944. p. 1 à 6). Elle a montréljUe, notamment, le choix des différences de températures à l'entrée et àin sortie du condenseur et de l'évaporateur n'était pas libre. Elle a éga­iement permis de déterminer avec une bonne approximation, la puissancerécupérable en fonction des quantités d'eau chaude et d'eau froide etde la différence globale de température disponible. L'analyse plus pousséedu problème a conduit M. Nisolle à la conception d'un cycle à conden­sati"ns et évaporations en étages qui permet de majorer considérablementla puissance qui serait disponible avec un cycle à simple évaporation et

, simple condensation. L'étude aboutit en définitive à une expression algé­brique donnant la puissance nelle produite, compte tenu de la puissanceabsorbée par le pompage de l'eau froide et de l'eau chaude.

Si on appelle A la puissance en kw par m3/secondc consomméePOUl le pC'mr~gc de l'e~u chaude cl l'cxlr~ction cC'rre,pondanlc des g~zdissous :

13 la même puissance pour l'eau froide,(1\ , et 'J~ les températures des sources chaude et froide.n le nombre d'étages.li le rapport des débils d'eau chaude et froide.

la surélévation de température correspondant il la pressionrésiduelle de l'air au condenseur,

~a puissance nelle disponible pour un débit de m3/seconde d'eau froid~est de : \1, ,

(906)

- 14-

Celle puissance est une fonction de x et son maximum a lieu pOUr

L'application pratique de celle formule suppGse déjà connue la di6­position générale de la machine, puisqu'elle fait intervenir la valeur Ade la puissance absorbée par le pompage. Dans le projet que nous avonsétudié la puissance A peut être évaluée à :

72 pour le cas d'un étage d'évaporation86 pour le cas de 3 étages

ce qui conduit

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1 à Xma, = 2,73 Xma • = 3,3

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pour n = 3 x = 3

On remarquera, en effet, que le maximum de la puissance a été cal.culé pour une valeur déterminée du débit de l'eau froide et sans se préoc.cuper du débit de l'eau chaude. " est bien évident que le « prix derevient )) de l'eau froide est incomparablement supérieur à celui de l'eauchaude. Cependant celui.ci n'est tout de même pas négligeable. On adonc arrondi le coefficient au nombre inférieur ce qui ne diminue pa,'sensiblement la puissance produite dont les variations au voisinage dumaximum sont très faibles.

De CeS données de base on a pu alors déduire les éléments essentielsdu cycle.Partant de 30" à l'entrée de l'évaporateur, la température de l'eau

chaude s'abaissera ~uccessivement de 1" 25 dans chacune de ses sections,tandis que l'eau froide entrera au condenseur à 8" et sera dans ses 3 étagesen contact avec une vapeur dont la tension correspondra respectivementà 13°75, 17°5,21"25.

2° L'ex/radeur d'air.

Le problème de l'extraction des gaz dissous fut une des objectionsmajeures qui opposèrent à G. Claude ses contradicteurs, lors de ses pre­mières recherches. Les 25 à 30 cc de gaz contenus dans chaque litred'eau chaude corre,pondent, en effet, à un volume très important (environ.1.000 à 1.200 l/sec. à la pression atmosphérique pour une pui,sancebrute de 15.000 kw) à comprimer et à évacuer.

Se basant sur des appareils à très faible rendement du type éjecteur(4 à 5 %) utilisés dans les machines classiques, on prétendait que l'extrac­tion des gaz dissous absorberait plus que la puissance produite. G. Claude

- 15-

répondit ~ ces. objections en faisant réaliser par Rate.au un extracteurd'air rotatif qUI donna un rendement de 65 % en foncllonnant aux pres­sions prévues, Le problème était résolu dans sa conception générale,

En adaptant les résultats de r expérience au cas concret de la Cen.traie projetée, on constate que l'extraction des gaz dissous n'absorberapas plus de 6 à 7 '}{. de la puissance brute produite.

Afin de réduire la puissance absorbée par l'extracteur, il a été prévuqu'un premier dégazage serait fait avant l'évaporation sous une pressionde 100 cm. d'eau et on a admis qu'au cours de ce premier dégazage onenlèverait 80 % des gaz dissous. Celle hypothèse sera vérifiée lors desessais actuellement en cours sur l'évaporation dont nous parlerons .plusloin.

3° La circulation de l'cau.

La puj-~sance absorbée pal' les pompes de circulation est d'une ex­trême importance pour l'équilibre économique du système. En effet, étantdonné les débits considérables d'eau à véhiculer, il suffit d'une hauteurde refoulement relativement faible pour absorber une partie notable dela puissance brute produite.

Pour fixer les ordres de grandeur, indiquons qu'un groupe de15.000 kw brut absorbera un débit d'eau chaude de 42 m3/sec. et undébit d'eau froide de 14 m3/sec.

Une hauteur de refoulement de 1 m. exigera donc une puissance de600 CV environ pour l'eau chaude et de 200 CV environ pour l'eaufroide.

La hauteur de refoulement des pompes est conditionnée:, d'~ne part par les pertes de charge dans les conduits aux canaux

d amenee;d'autre part, par la hauteur perdue dans les appareils évaporateur et

condenseur.

Circuit d'cou froide.

L'eau froide est puisée au fond de h mer par une conduite de plu­Si~UlS kilomètres, il laquelle on doit donner un diamètre im'portant pourréduire la perle de charge au mil à un chiffre très faible. Pratiquementnous avons été amenés à adopter une vitesse maxima de 2 rn/sec.

Le rejet des eaux après leur passage au condenseur s'effectue avecune perle de charge insignifiante. Par contre, la chute dans le condenseurest importante. Elle est naturellement fonction des dimensions horizo.!1:laIes données à l'appareil. Pratiquement ellc esl de l'ordre de plusÏ;eursmètres (Sm. 40 dans nos projets actuels qui comportent la condensationen 3 étages).

POIlI l'évaluation de ces pertes de charge, il a suffi d'uliliser desrésultats 'connus antérieurement. Notamment pour les condenseurs à ruis­sellement on a pu se référer à l'expérience des machines frigorifiques quitravaillent à des températures tout à fail analogues.

(906)

-16-

Circuil d'eau chaude.

L'eau chaude est puisée en surface et à une distance bien plus faible.D'autre part elle est amenée par un canal dont la construction est simpleet autorise par conséquent, sans dépenses importantes et sans difficultésexcessives, l'adoption de dimensions beaucoup plus grandes. On peutdonc réduire à très peu de chose la perte de charge correspondante.Le rejet des eaux non évaporées ne présente pas non plus de diffi­cultés.

Il était par contre impossible, dans l'état des connaissances actuellessur l'évaporation aux basses températures, d'évaluer avec certitude lachule qu'il faudrait consentir dans les appareils. C'est un des motifs pourlesquels il a fallu entreprendre l'étude expérimentale systématique del'évaporation wus vide. La perte de hauteur est d'ailleurs, là également,fonclion des dimensions horizontales des appareils.Ainsi, sauf sur ce dernier point où il a fallu recourir à l'expérience,on a pu évaluer facilement les pertes de charge à attendre. Mais, commeon l'a vu dans chaque partie de l'installation, gue ce soit les conduitsd'amenée ou Je groupe évaporateur condeuseuf, il y a un compromis àchercher. l'augmentation des dimensions réagissant directement sur leprix de la construction mais provoquant une réduction des pertes de hau­teur ou de charge donc une augmentation de la puissance nelle.Ce compromis il était tentant de le chercher en déterminant lesdimensions qui conduisaient au kw le plus économique. Inutile de direque la mise en équation de ce problème présente de grosses difficultés,car elle fait intervenir des fonctions gue seule la sanction de la pratiquenous permettra de connaître, notamment en ce qui concerne la variationdes prix de construction des différents éléments en jeu. Nous nous sommescontentés. dans la recherche des solutions économiques. de partir d'unprojet concret établi en première approximation, et de faire varier cerlainséléments autour des données adoptées. en déterminant les variations quien résultent sur l'économie du projet. C'est par application de cette mé­thode approximative gue nous avons été amenés il adopter pour la \'itessemaxima dans la conduite d'eau froide le chiffre de,z m/scc.

4" L·évapora/ion.

Les considérations exposées plus haut concernanl les pertes de chargehydrauliques ct le désir de prévoir aVec une précision suffisante les di­mensions à adopter pour l'évaporateur nous ont donc· amenés à étudierexpérimentalement l'évaporation de l'eau '!ux environs de 25 à 35 0

•Celle étude présentait des difficultés sérieuses:J" Il ne pouvait être question en la matière d'utiliser la similitude.T out au plus aurait-on pu envisager d'étudier ainsi l'aspect hydrauliquedes phénomènes. Il a été jugé préférable de procéder à part aux essaisde perte de charge hydraulique.

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-17-

L'évaporation proprement dite devait être alors étudiée à une échellesuffisamment importante pour justi6er l'extrapolation des résultats;

2° Il était difficile de disposer pratiquement pour les expériencesdes sources d'eau chaude et froide qu'on utilisera dans la pratique. On adonc dû ~e (ontenter de constituer un circuit" fermé dans lequel la vapeurproduite par l'évaporateur est comprimée avant d'être envoyée au conden­seur. L'aspiration ainsi produite à la sollie de l'évaporateur remplacecelle qui serait provoquée par le refroidissement du condenseur par leseaux du fond. Le condenseur peut alors être refroidi par de l'eau à latempérature ambiante. La compression de la vapeur est opérée par 4 puis­sants thermocompresseurs alimentés par de la vap'eur vive à 5 kgs 500susceptibles de débiter respectivement 3.000, 2.000, 1.000 et 500 kgsde vapeur à l'heure.

La station d'essai dont nous donnons un schéma (6g. 4) et des photos(6g. 5, 6, 7) comprend essentiellement:

1" le dégazeur évaporateur B pouvant produire en principe' de1.000 ~ 6.000 kgs de vapeur à l'heure:

2° ·le groupe des thermocompresseurs;

3° un condenseur par mélange C pouvant condenser de 1.700 à

10.500 kgs de vapeur à l'heure;

4° une pompe d'extraction DI et une pompe de refoulement O~

mûes par des moteurs électriques de 110 et 90 CV; ..5° une bâche de réserve et de regazage A munie d'un appareil de

ruissellement E.

L'eau tiède, à une température de 30" environ, est admise dansl'évaporateur B par un tube barométrique plongeant dans la bâche A.Elle est d'abord partiellement dégazée par l'éjecteur H sous· une pressionabsolue de 0,120 à 0,150 kgfcm2 puis évaporée par détente grâce àl'appel des thermocompresseurs. On a ménagé dans la canal isation devapeur, à la sortie de l'évaporateur et dans le circuit d'eau. des longueurs.droites suffisantes pour faire des mesures correctes de vitesse au dia­phragme.

L'eau non évaporée dont la température est tombée à 27~ passede l'évaporateur B au condenseur C par un tuyau latéral et un siphon desécurité.

L'évaporateur a été conçu de manière qu' 01) puisse étudier [es loisde l'évaporation suivant plusieurs dispo;itifs. La première variante com­porte une couronne de ruissellement inclinable soit en surface plane soiten une série de plans décalés formant escalier, avec des dispositifs créantun brassage et un retournement de la nappe. Le second di~positif corn·prend une forêt de tubes déversoirs de 35 mm. de diamètre et de 27 cm.de longueur avec ou sans capuchons, Le troisième se compose d'une forêtde tubes plus longs et moins nombreux. Le quatrième des ajutages dejaillissement de bas en haut à section rednngulaire très allongée disposésradialement. Le cinquième dispositif comporte l'évaporation en pluie.

(906)

- 18-

Fil!, 5. - Vue Générale de l'installation de Bercy.

-19-

Fia. 6. - Vue de l'évaporateur.

(9~6)

- 20

Fig. 7. - Vue du CDDdcDleur.

- 21 --

La station d'essai est installée dans l'Usine de Bercy, du Service desEaux de la Ville de Paris. Elle esl alimentée en vapeur vive par unebatterie de 3 chaudières timbrées à 6 kgs.

Les essais se poursuivent actuellement. Ils ont exigé une mise aupoint laborieuse pour arriver fi réaliser dans cette installation qui travaillesous un vide poussé, un régime permanent stable. On a pu constater jus­qu'ici que les possibilités d'évaporation sous vide étaient plutôt supé­rieures à celles qui étaient escompt~es. li a été impossible de réaliserune nappe d'eau continue pendant la marche de révaporation. li seprodui~, en elfet, comme on peut robserver par les hublots ménagésdans les parois de l'évaporateur. une véritable explosion de la nappe quijaillit de tous côtés entraînée par la vitesse de sortie de la vapeur. Nousallons néanmoins essayer de réaliser la continuité de la nappe en augmen­tant son épaisseur à son admission dans l'enceinte évaporatoire, ce quiréduirait l'encombrement et faci! iterait la réalisation de l'évaporation fiplusieurs étages.

5" La condensation.

Le problème de la condensation présente une importance beaucoupmoindre du fait que les débits d'eau intéressés y sont beaucoup moihsgrands qu'à l'évaporation et que par conséquent l'amélioration que l'onpourrait apporter aux dispositifs inspirés des machines frigorifiques à va­peur d'eau seraient difficilement rentables.

On a ainsi été conduit à adopter le condenseur par mélange dont laconstruction et l'entretien simples sont un facteur non négligeable dansla pratique.

. Cependant nous avons été amenés à nous demander s'il ne serait pasintéressant d'étudier l'utilisation éventuelle d'un condenseur par surface.Il ne faut pas oublier en effet, que - par rapport à la puissance pro­duite - le tonnage de vapeur actionnant la turbine est particulièrementelevé. Il en résulte que l'eau de condensation pourrait constituer un sous- .produit non négligeable de la production d'énergie. Toute la questionest de savoir:

1U si les surfaces de contact considerables qui sont nécessaires~ont compatibles avec une structure et des dispo~,itions rationnelles dugroupe; moteur;

2 D si le supplément de prix de revient" dû à l'adoption de ce typede condenseur ne grèverait pas le sou~-produit d'une charge financièreinadmissible.

D'une part, les faisceaux tubulaires peuvent être facilement placésdans l'enceinte prévue et leur disposition est compatible avec un entretienrationnel. D'autre part. en adoptant pour la constitution des faisceaux,un métal d'une tenue parfaite vis-à-vis des agents d'oxydation, le métal:\lonel. par exemple. on aboutit pour l'eau douce produite, à un prix derevient qui est inférieur de moitié au prix de l'eau extraite des centres decaptage d'une grande ville coloniale que nous avions pris comme termede comparaison.

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Conclusion.

Le fonctionnement d'un groupe turboahernateur actionné par l' Ener­gie Thermique des Mers ne se heurte à aucune difficulté sérieuse. Leproblème le plus délicat, celui du régime d'évaporation, est maintenantsuffisamment connu pour que les craintes que l'on pouvait avoir concernanlles dimensions des appareils soient totalement écartées.

Nous avons volontairement laissé de côté les problèmes techniquesde détail comme celui du démarrage. Il est évident que la mise en mouve­ment de l'eau et l'obtention préalable du vide nécessiteront une petitesource auxiliaire d'énergie. Mais la puissance de celle source ne seraprobablement pas supérieure à celle dont il faudra disposer pour l'exécu­lion des travaux. Il n'y a là aucun problème digne d'un exposé détaillé.

- ~3-

CHAPITRE IV

PROBLEMES DE CONSTRUCTION

Ce sont ces problèmes qui ont provoqué l'échec des tentatives entre­prise~ jusqu'ici pour l'utilisation de l'Energie Thermique des Mers,

Nous distinguerons dans ces problèmes ceUX qui concernent la réali­sation de l'appareillage évaporatoire et mécanique et ceux qui concernentla construction de la prise d'eau froide.

1° Dispositions générales de l'appareillage.

Il est nécessaire pour traiter des difficultés de construction de setrouver en face d'une solution concrète qui permette de poser les pro­blèmes. C'est pourquoi, bien que des quantités de solutions soient possi­bles (1), nous préciserons. pour commencer, les dispositions constructivesauxquelles nos études nous ont conduit. Dans nos projets l'ensemble del'évaporateur. de la turbine et du condenseur se trouve tout entier contenuà l'intérieur d'une enveloppe générale étanche au vide (voir 6g. 8 et 9).Celte enveloppe a une forme grossièrement cylindrique et son axe vertical.coïncide avec l'axe de la turbine. Au-dessus et en dehors de l'enceinteétanche se trouve posé l'alternateur, directement accouplé sur l'axe de laturbine. Les évaporateurs sont placés dans la partie supérieure, les con­denseurs directement en-dessous. A la périphérie sont disposés les col­lecteurs d'amenée et de rejet des eaux. La vapeur émise par les évapo­rateurs suit un trajet extrêmement simple et aussi court que possible dansles plans méridiens de l'enveloppe. Dans le dispositif à évaporation etcondensation par étage, les Aux de vapeur travaillant avec des chutes detempérature différentes attaquent la roue unique de la turbine sur dessecteurs concentriques cloisonnés. La variation du triangle des vitessesdans les différents étages cl'évaporation et de condensation conduit endé6nitive à une variation continue de l'incidence des aubages depuis leurtalon jusqu'à leur extrémité. Les avantages essentiels de cette solutionsont:

11> la simplicité du trajet de la vapeur d'où il résulte une simplifi.cation de la construction et une réduction au minimum des pertes decharge de la vapeur;

2° le groupement dans une seule enceinte de tous les appareilstravaillant sous vide qui permet de réduire au minimum les difficultésd'étanchéité et aboutir à une bonne solution constructive; .

3° les bonnes dispositions relatives en hauteur de l'évaporateur etdu condenseur.

(1) On pourra le repoller en particulier aux études parues dans les comptes Tendusdes travaux de la Société dei Ingénieurs Civil. de France du 7 octobre 1931.

(906)

37 m.18 m.14 m.

- 24 -

Les cotes d'arrivée de l'eau chaude et de l'eau froide a l'intérieurdes appareils ne peuvent être choisies en toute liberté.

Considérons par exemple le trajet de l'eau froide. Elle est puiséedans le fonds de la mer, amenée par une pompe jusqu'à l'usine.introduite il la partie supérieure du condenseur (à une pression absolue de13 à 14 mm. de mercure). Là elle fait 3 chutes successives de 1 m. 80chacune dans les appareils à ruissellement; enfin elle est extraite à lasortie du condenseur et rejetée il la mer. Les pertes de charges dans lesconduites d'amenée et de rejet et la perle de niveau ahimétrique dans lecondenseur doivent être compensées par [es hauteurs de refoulement despompes. Mais, dans ['ensemble du trajet. il ne faut qu'à aucun momentla ligne d'énergie de l'eau ne s'élève au.dessus de la cote O. S'il n'enétait pas ainsi, i[ serait en effet nécessaire de récupérer [' énergie fournieen excès et cette récupération qui ne pourrait se faire qu'avec des lurbinespompes aurait un mauvais rendement.

Compte lenu des pertes de charge et de niveau ahimétrique de ['eauchaude et de l'eau froide la solution la plus avantageuse est de placerles évaporateurs immédiatement au-dessus des condenseurs.

Les pompes pourront être soit disposées lout autour de ['enceinte,soit. mieux, concentrées dans une station de pompage à laquelle abouti·ront les collecteurs d'amenée et de rejel des eaux, A celte station depompage sera accolée la slation de vide où seront installés le ou [es ex­tracteurs d'air.. Voici. pour en terminer avec les disposi~ons générales. ['ordre degrandeur des dimensions de l'installation pour un groupe de 15.000 kwbrut 10.000 kw net).

Diamètre de l'enceinle .Hauteur maxima de renceinte .Diamètre de la roue de la turbine

2° Parfie mécanique de l'installation.

La réalisation du groupe turboalternateur d'une telle centrale exigedes extrapolations importantes par rapport aux techniques de constructionactuelles. Il nous a semblé nécessaire d'aborder tout de suite l'étude duproblème à un éc.helle importante. Il est en effet évident que la divisionen unités de petites puissances ne pouvait conduire à des solutions éco­nomiques et ce qui nous importait ce n'était pas l'étude d'une Il curiosité II

technique mais une vue aussi claire que possible de ce que, dans l'avenir,il était possible d'espérer de l'Energie Thermique des Mers. Dans celesprit les études du groupe turboalternateur ont été poursuivies sur uneunité de 15.000 kw brut. Elle est probablement plus grosse que celle quenous réaliserons dans [a première centrale. Mais après avoir résolu lesdifficultés de construction à cette échelle, nous sommes assurés de pouvoir.après une première expérience, poursuivre sans risques, la réalisation decette conception sur le plan industriel.

La principale difficulté réside dùns le fait que la turbine comporteraune roue unique produisant à elle seule toute la puissance. Le rapport des

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pressions amont et aval de cette roue, l'assimile grosso-modo à la caté­gorie des roues B. P. des turbines de nos grandes centrales thermiques.Or celles-ci développent au maximum 1.500 kw environ. C'est donc enpuissance une extrapolation de 1 à 10 qu'il. faut envisager. De multiplesraisons (trajet de vapeur, tracé des collecteurs d'eau chaude et d'eaufroide, équilibrage de la roue, etc... ) nous ont conduit il la disposition ilaXe vertical. Le diamètre née essaire de l'ordre de 15 m. ne penneqla5d'atteindre un nombre de tours min. élevé (330 t/min. environ) si Ionveut rester dans les limites normales pour la vitesse périphérique (250mlsec.). Par ailieurs, on se trouve limité au point de vue constructif parle diamètre maximum pratique des pièces de forge devant constituer lecœur de roue. Nous avons posé le problème à deux de nos meilleursconstructeurs.

Voici comment le problème a été résolu par la Compagnie Electro­mécanique (6g. 10). La roue ailettée se compose de 2 disques forgésde 4 m. 25 de diamètre non percés sur lesquels les ailettes de 5 m. delongueur, dont 2 m. 65 de longeur utile, sont montées par emboîtementet soudure. Les ailettes sont solidarisées par une jante de 8 m. 40 dediamètre en tôle soudée portant des pièces de forge dans lesquelles lesailettes peuvent coulisser. La rigidité transversale de l'ensemble est assu­rée par 2 moyeux en tôle soudée de 3 m. 85 de diamètre situés de part etd'nutre des disques et auxquels sont 6xés 36 bras creux en tôle soudéeattachés d' autre part il la jante. La roue esl recouverte sur chaque facepar une tôle mince.

Les ailettes mobiles sont creuses et formées de tôles cintrées etsoudées d'épaisseur décroissante de 7,5 à 2,5 m/.m Les ailettes fixessont construites sur le même type. Le distributeur comporte 2 cloison­nements circulaires isolant les 3 flux de vapeur et 8 cloisonnements radiauxassurant la rigidité de l'ensemble.

La boîte étanche est fermée par un joint hydraulique. Ce jointcomprend essentiellement un disque nervuré monté sur l'arbre. Il tournedans une chambre contenant de l'eau qui, sous l'action de la force cen­trifuge. assure l'étanchéité.

Le calcul des périodes de vibrations fait ressortir un coefficient desécurité supérieur à 3.

Le poids de la turbine est de 145 tonnes. dont 90 tonnes pour lapartie tournante,

La Société Rateau, que noUs avions également consultée, a conçu,après de longues études, une roue constituée ,d'un moyeu forgé de 3 m. 50de diamètre sur lequel les J 12 ailettes sont fixées par l'intermédiaire de16 éléments radiaux formant une double coquille de 7 m. de diamètreen tôle soudée. Les ailettes sont en acier Martin soudable. Elles sontformées d'éléments en cais~on reliés par des enlretoises. L'épaisseur destôles varie de 10 à 2 mlm. Les conduit~ d'arrivée de vapeur ont des for­mes rectilignes. Le fluide est guidé dans les coudes par une série d'ailet 4

tes intérieures directrices. La boite étanche est formée par un joint hydrau­lique dont l'huile sous pression est refoulée par une petite pompe.

Le poids de la turbine est de 220 tonnes, dont 110 tonnes pour lerotor.

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11 sera naturellement nécessaire, avant de passer à la construction,de faire. pour l'une et l'autre conception, des essais sur modèle concer­nant d'Une part la résistance mécanique de la roue, d'autre part les pertesde charge dans les conduits d'admission et d'échappement.

Ces essais auront pour but de préciser certains détails indispensables.Mais il ne peuvent mettre en cause la conception même des projets établis.On peut considérer que le problème posé par la réalisation de très grandesroUes de turbines à vapeur est dès maintenant résolu.

l" Réali:sation de l'enceinte étanche.

Tous les projets établis jusqu'ici prévoyaient des enceintes métal­liques. Cette solution est ·peu économique et présente des inconvénientssérieux si on )'applique au groupe à axe vertical, notamment en raison desvibrations que les machines fixées à la partie supérieure de )' enceintepourraient lui communiquer.

Nos études ont été orientées vers l'utilisation du béton armé; l'em­ploi de ce matériau ne sera pas, en effet. gêné pûr le contact de fluidesà haute température. On aura ainsi une ensemble d'une grande inertiemécanique et également thermique, ce qui est important dans les régionsoù le rayonnement solaire est intense.

Nous avons donc établi, en collaboration avec les établissemlmtsSainrapt et Brice. le projet d'une telle enceinte. On a réduit au minimumles formes à double courbure dont le calcul délicat n'aurait pas permis deserrer de près la solution la plus économique et dont la réalisation auraitau surplus entraîné des sujétions de coffrage du point de vue de la résis.tance mécanique de l'ensemble.

Restait cependant à résoudre le problème de l'étanchéité des paroisde béton à un vide poussé.

Des premiers essais que nous avons effectués avec le concours duLaboratoire du Bâtiment et des Travaux Publics, il a résulté qu'un bétongâché dans les conditions les plus soigneuses était parfaitement perméa.ble. C'est à peine si dans l'enceinte où ]'on extrayait l'air, le manomètrearrivait à décoller de la pression extérieure. Il a donc fallu diriger lesefforts dans deux directions:

Recherche d'un revêtement imperméable;Essai d'application de la (( paroi hydraulique }l.

10 Dans la première série de recherches. après de nombreux essaisinfructueux effectués au Laboratoire du Bâtiment et des Travaux Publics.nous avons abouti à un résultat totalement satisfaisant avec la Il GuUa­tema Il, revêtement à base de goudron, de caoutchouc et de résines syn­thétiques utilisé jusqu' ici pour assurer rétanchéité hydraulique de cer­tains barrages algériens. Avec ce complexe nous avons pu maintenir. pen­dant 5 jours et sans entretien. un vide de 98 % dans une petite enceintede 500 cm3•

2 0 Par ailleurs. les Etablissements Sainrapt et Brice ont essayé.sur une enceinte de 4 m3 dotée de leur paroi hydraulique brevetée. de

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maintenir le vide de 14 rn/m. de mercure exigé. On sail que ce type deparoi qui comporte IIne rangée de briques creuses insérée entre 2 paroisde béton armé, était destiné à la construction de réservoirs à hydrocar­bures.

Les premiers essais révélèrent non seulement des rentrées d'air maisaussi des rentrées d'eau qui provenaient de la paroi hydraulique et quicréaient à l'intérieur de l'enceinte une pression partielle égale à la tensionde vapeur correspondant à la température de l'eau. L'enceinte fut colmatéetrès soigneusement et pour déceler les rentrées d'eau, la pression tolaleà l'intérieur de l'encemte fut, à chaque mesure, comparée à la tensionde vapeur de r eau. Si celle-là restait inférieure à celle-ci, il devenailcertain qu'a\l(une rentrée d'eau, ne se produisait plus. Les essais ont endéfinitive donné les résuhats suivants:

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Il h. 05 14,0 m/m 20" 17,5 mim12h. 14,0 20" 17,513 h. JO 15,0 20'5 III14 h. 15,5 20°5 1615 h. 1;,; 21 " 16,b16 h. 16,5 21" lM17 h. 17,0 21 "5 19,218 h. 111,0 21"5 19.2

On peut donc considérer le problème de l'étanchéité de l'enveloppecomme résolu d'une manière pratique.

4"Coml1uclion de la prise d' çau j1oide~

Nous voici arrivé à la cause indiscutable des échecs des tentativesd'utilisation de l'Energie Thermique des Mers. C'est là, pensons-nous,le problème-clef de l'affaire et nous pensons utile de faire un bref retouren arrière afin de rechercher dans le passé des leçons pour )'avenir.

Deux expériences ont été montées par G. Claude, l'une à Matanzas(Cuba) en 1929, l'autre au large de:; côtes du Brésil sur le bateau usine(1 Tuni3Ïe Il en 1934.

A Matanzas, le principe de l'opération consistait à placer dans lefond de la mer, dont la pente était par endroit considérable, une conduitemétallique descendant de la cote - JO environ à la cote ~ 1.000.A partir de la cote - 10 jusqu'au rivage la conduite était placéesous terre hors d'atteinte des effets de la mer . Toute la difficulté dutravail résidait dans la mise en place du tube au fond de la mer. Letube, entièrement monté et fixé à des flotteurs métalliques à diaphragmes,était amené par flottaison au~dessus de son emplacement. Les diaphrag­mes ayant été crevés, l'immersion se produisait progressivement et l'en­semble descendait à une vitesse que l'inventeur estimait ne pas devoirdépasser 1 m./sec. En fait, après quelques incidents aisément explicabll:sétant donné la complexité des manœuvres simultanées à effectuer, le tubefut posé au fond. Mais l'ensemble se disloqua quelque temps après sans

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qu'on ait pu attribuer à celà des causes précises. Il nous semble vraisem­blable que le tube, d'une trop grande rigidité et dont J'inertie' était aug­mentée de la masse d,' eau qu'il contenait, a dû arriver au fond à une vitessetrop [rande et subir à son contact avec le sql des avaries graves. De plus,les courants, même faibles. auxquels le tube était soumis, ont dû ledéporter ~érieu~ement au cours de sa chute. En admettant, comme mo­yenne, la valeur de 0.20 m./sec. qui aurait été mesurée et un temps dechute de 1,000 sec. à une vitesse de 1 m./sec., le déplacement auraitpu être de 200 m. : ce déplacement latéral à lui seul, a pu engendrer, dansle tube, des contraintes excessives. Il a pu aussi amener le lube dans unez.one dans laquelle la forme des fonds différait sensiblement de celle quiétait prévue,'

La principale leçon à tirer de cel essai nous paraît être l' impos~ibi­lité, tout au moins pour un tube rigide, d'effectuer une immersion soigneu­sement prévue peut~être, mais incontrôlable et surtout entraînant pour letube une vitesse excessive à sa prise de contact avec le zol. '

Sur le bateau usine (1 Tunisie Il, il s'agissait d,'une prise d'eau quasiverticale reliant le bateau aux grands fonds. L'affaire était beaucoup plusétudiée et il semble que, une fois en place, le Lube fixé au fond par unlest important et soutenu à sa partie supérieure par un Rottr.ur immergé àplus Je 20 mètres Jans l'eau, aurait pu avoir une bonne tenue. Le rac­cord entre le flotteur immergé et le navire était constitué par une condu.iteflexible. L'échec paraît dû uniquement à la méthode adoptée pour lamise en place. C'est, en effet, le Rotteur, destiné à être immergé, quiservait d'appui au chantier de montage des tronçons de tube. Il était,pendant ces opérations, maintenu à la surface de la mer et par conséquentsoumis aux oscillations verticales de la houle. Les tubes, au fur et âmesure. de leur descente lui étaient suspendus et suivaient obligatoirementses mouvements, d'ailleurs sans contraintes excessives et sans chocs, puis­que les liaisons étaient totalement rigides dans les deux sens. Mais iln'en était pas de même pour le lest qui était suspendu par des chaînes etdont le poids était probablement insuffisant pour maintenir constammentces chaînes en traction pendant les oscillations de l'ensemble. C'est donc"semble-t-il, la discordance des oscillations du lest et du tube qui a provo­qué les chocs dont la violence a inquiété l'inventeur et l'ont pou ;sé àl'abandon de sa tentative. Un simple détail dans l'équilibre des massespendant la pose a ainsi été à l'origine de l'échec de ce projet dont lamise au point était incomparablement plus poussée que celle de Matanzas.

Dégoûté par ces difficultés, G. Claude a préconisé, en 1940, unesolution consistant à réaliser la prise d'eau froide par un puits creusé dansle littoral du fond duquel partirait un souterrain quasi horizontal débou­chant dans la mer à la profondeur requise.

Nous avon~ étudié cette solution dans le cas d'espèce d' une usinesituée à Abidjan (Côte d'Ivoire) où une vallée sous-mdrine. le (1 Trousans fonds Il, procure les profondeurs favorables (environ 500 m.) à unedistance du rivage de l'ordre de 4 km. La construction du puils et dusouterrain lui-même ne devait pas se heurter à des difficulté~ considérablessi la profondeur du socle cristallin est bien celle que permettent de prévoirles données géologiques que l'on possède sur la région. Nous avons

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cependant préféré. avant d'entreprendre la coûteu~e vérification de celteprofondeur, étudier l'économie du projet dans l'hypothèse géologique laplus favorable. Les conclusions auxquelles nous avons abouti, après lesétudes faites en collaboration avec III Société des Grlln:!s Travaux Hy­drauliques et le~ spécilliistes de fonçage de grands puits, nous ont f~i:abandonner provisoirement ces recherches. Outre le prix considérable de.ouvrages (500 millions de francs 1939), il faut admettre un délai d'exé­cution de l'ordre de 10 ans en prévoyant l'outillage de perforation el defonçage le plus moderne. Enfin, question capitale. tous les travaux restentsubordonné,; à l'aléa considérable du débouché sous la mer sous unecharge de 500 m, d'eaU. Un grand nombr,e de percements de lacs II déjàété fait mais jamais au-dessous de quelques dizaines de mètres d'eau etmalgré la grande expérience acquise par les ingénieurs, les ac{ idents sontencore fréquents. Que dire d'une extrapolation aussi audacieuse qui serailla clef d'Un ouvrage de cette importance?

A [a suite de cette étude, nous nous sommes réwlument retournésvers la ~olution li tubulaire )l en ['étudiant sous tous ses aspects.

Essais de différents matériaux.

Nous sommes tout d'abord parti, de l'idée que le tube devait ayoirune certaine souplesse afin de faciliter les travaux de mise en place et envue de lui permellrede s'adapter à un relief sous·marin plus ou moinsirrégulier.

Après diverses études sur les toiles, les matières plastique;;, les fibresde coco imprégnés de latex, [es tissus de verre, nou,; avons concentré notreeffort sur le caoutlnouc.

Des essais effectués aux Laboratoires de Bellevue et au Laboratoiredu Collège de France à Concarneau, nous ont montré. soit par vieillisse­ment accéléré, soit par exposition directe à la mer, que le caoutchoucnaturel ou artificiel constitue un matériau d'une excellente tenue à la mer,à condition qu'il ait été traité par addition de certaines Il charges Il. Nouspouvions par ailleurs bénéficier à cet égard de l'expérience faite depuislongtemps sur certains petits bateaux dont les tubes d'étambot sont munisde garnitures de caoutchouc spécial, d'un emploi courant maintenant.Nous ayons ensuite fait réaliser, par les Etablissements Goodrich à Co­lombes. un tronçon de tube en caoutchouc armé de 2 m. de diamètre,qui doit être, croyons-nous, le plus gros tuyau qui ait jamais été fabriquédans cette matière. Celle fabrication n'a été entreprise gu' après étudeéxpérimentale sur des plaques planes de caoutchouc armé de la résistanceau flambement de ce matériau. Il ne faut pas oublier, en effet, qu'une descaractéristiques essentielles de celte canalisation doit être son aptitude drésister à la dépression intérieure correspondant aux pertes de charge. Laparoi de ce tube a une épaisseur de 28 m/m. Elle est armée par une spi.raie d'acier doux de 12 m/m. La fabrication de ce tube inusité (notam­ment le raccordement de la paroi aux brides métalliques d'extrémité)a posé au manufacturier des problèmes nouveaux qu'il a résolu avec

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plein su~cès puisque les essais de flambement, de tractien et de 8exieneffectués récemment. ont été très satisfaisants. L'expérimentation se pour­suit actuellement. Nous !.ompton;; la pousser jusqu'à la rupture afin d~

connaître les possibilités maxima de ce matériau.

Etude d'une canali5alion mixte semi.rigide.

Parallèlement à ces études de canalisations ~ouples destinées auxfonds tourmentés, nous avons projeté, pour les fonds à relief modéré,une canalisation de construction mixte, composée de tronçons métalliquesrigides reliés par des joints souples. La conception de celte canalisationest entièrement dominée, par la méthode de mise en place.

Partant de l'idée qu'un ouvrage de celle masse ne peut être mis enplace correctement que s'il est constamment maintenu tant dans le planvertical que dans le plan horizontal, nou; avons cherché à réaliser unecanalisation parfaitement rigide entre ses points de suspension et munied'articulations souples à chacun de ces points. De ce fait, nous avons dûécarter les ~olutions du genre de ce11es que préconisait G. Claude en vuede conférer au métal une certaine souplesse. en particulier des tubes on­dulés. D'ailleurs, la réduction des pertes de charge nous pou:;sait àrechercher la rugosité minima.

De:; deux solutions qui nous ont été soumises. tube autofretté et tubeclassique en tôle garnie de nervure soudées, nous avons adopté provi­soirement la seconde en raison de son poids moindre. Mais le problème

r:urra être approfondi sans qu' il en résulte de modification sen;;ible dansa conception générale.

Les joints souples pourront être constitués par des tronçons de tubesen caoutchouc armé tel que celui que nous avons réalisé. Nous poursuivonsparallèlement l'étude d'un joint de constitution mixte, tôle emboutie etcaoutchouc.

Il nous reste à dire comment nous concevons l'opération de mise enplace.

Nous avons déjà dit que le tube devait être amené à sa positiondéfinitive en étant constamment soutenu. Par ailleurs, nous devons éviterdans toute la mesure du possible d'exposer le tube pendant sa mise enplace à l'action dynamique de la mer. Dans ce but nous avons imaginéde manipuler la canalisation entièrement immergée à une profondeur telleque la mer n'ait aucune action sur elle (20 m. environ). La difficultéc'est alors de ..mir une grosse masse plongée dans une eau pratiquementimmobile en se servant de flotteurs qui, eux. ne peuvent être placés quedans la zone agitée. La solution que nous avons adoptée consiste' àutiliser des flotteurs qui. chargés. sont peu sensibles à r action de lahoule. 11 suffit, pour cela, que la presque totalité de leur flottabilité soitassurée par des caissons constamment immergés. l'excédent nécessairepour assurer la sécurité, celle du personnel en particulier, étant procurépar des cylindres verticaux de section relativement réduite.

Le système est alors le suivant; la canalisation est composée detronçons rigides de 50 mètres pour un diamètre de 2 m. 50. Chaque tron­çon est relié au suivant par un joint souple. Au droit de 'ce joint elle est

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susFendue à un floue ur . Celui-ci est composé de deux caissons cylindri­ques horizontaux de 16 m3 chacun reliés par une charpente rigide etsurmontés par 4 puits verticaux de 3 m2 de section horizontale totale. Laplate.forme supérieure du floUeur porte un treuil qui a~sure la manœuvrede descente.

L'effort vertical dû à la canalisation est d'environ 31 tonnes. Grâceà un écubier placé aussi bas que possible, cet effort assure la stabilitétransversale du flolleur. En négligeant en première approximation l'actionhorizontale de la houle, un calcul assez simple montre que les mouvementsverticaux d'un tel ensemble, dans une houle de 2 mètres de creux, n'au­raien~ pas une amplitude supérieure à 0 m. 12.

Nous nous proposons celle année de vérifier en mer, sur un tronçonde 150 mètres de canalisation et de 2 m. 50 de diamètre, que la tenue decet ensemble est bien conforme aux prévisions.

Raccordement de la canali3alion au rivage.

La partie littoral de la canalisation se trouvera exposée du fait de saposition à des risques d'avaries qui ne sont pas limités au temps de laconstruction. Il faut donc prendre, pour celle partie de rouvrage, desprécautions particulières.

Les solutions de ce problème sont nombreuses et varieront considéra­blement suivant les cas d'espèces.

On peut envisager de franchir la zone dangereuse par un wharf enra­ciné à la côte, la canalisation étant posée sur l'ouvrage jusqu'à son extrê­mité où elle plongera verticalement pour se raccorder à une profondeursuffisante avec la canalisation sous-marine.

On en sera quitte pour donner au tronçon vertical une granderobustesse. Ce Sera probablement la seule solution possible sur les plagesmouvantes et fortement agitées par f( [a barre l) de la côte du golfe deGuinée.

Ailleurs on pourra utiliser des méthodes plus classiques du type decelles que les Hollandais ont adoptées pour la pose de rexutoire deségouts de Hoek van Holland. La canalisation sera alors enterrée à l'aided'un batardeau jusqu'aux profondeurs suffisamment calmes.

Enfin, si la nature du sol s'y prête, on pourra envisager l'utilisationen pelil de la conception du zouterrain débouchant sous la mer. Les aléasseront alors tout à fait normaux.

Conclu3ion.

Nous pensons en définitive que les problèmes de construction poséspar l'Energie Thermique des Mers sont en bonne voie de solution. Ceu.~qui concernent l'installation proprement dite du générateur d'énergie nese posent plus maintenant, Nous espérons que ceux qui touchent à la prised'eau froide seront résolus celle année dans des conditions de sécuritésuffillantes pour pouvoir aborder avec des aléas acceptables une réalisationindustrielle.

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CHAPITRE V

LES PROBLEMES ECONOMIQUES

IoLe prix de revient de l'énergie.

Il est extrêmement risqué d'aborder le problème du prix de revientd'une énergie entièrement nouvelle. On a affaire à une technique qui« se cherche)) et dont les principales difficultés résultent de r absencede « précédents )). Cette absence de toute expérience concrète ne permetpas de réduire à des taux industriels la marge d'aléas afférents à touteprévision.

Nous ne v<iùlons donc pas aborde{ la question sans attirer r attentionde la manière la plus instante sur le caractère préliminaire des indicationsque nous pouvono donner à ce sujet. Mais nous pensons que celle infé­riorité qui est lc fait de toute nouveauté, ne doit pas arrêter notre action.Soyons sûrs que la première automobile devait avoir un prix de revientdésastreux par rapport à la noble diligence à laquelle elle prétendaittimidement faire concurrence.

Ceci dit, le prix de revient de notre énergie sera presqu'uniquementfonction de r amortissement du coût de construction des installations rap­porté au nombre de kw/ho effectivement disponibles pour la vente. Orle coût de construction et le nombre de kw/h. disponibles sont eux­mêmes des fonctions compliquées d'un nombre important de paramètres.Il serait donc illusoire de vouloir résoudre mathématiquement le problèmedu prix de revient el la recherche des conditions de son minimum.

Nous nou.' contcnterons, par conséquent, d'indiquer le résultat d'uncas concret basé ~ur un projet suffisamment avancé pour pouvoir servir debase à une réalisation. Ce projet concerne une usine de 7.000 kw nct en2 gloupes turbo alternateur de 3.500 kw.

Certains posIes peuvent êlre chiffrés aVec unc approximation sali,.­faisante (enceinte en béton armé, prise d'eau froidc) d'autres nécessite­ront rétablissement de projets plus poussé. (turbine, alternateur, extrac­teur d'air, etc ... ). d'autres, enfin, dépendent de conditions économiquesdifficiles à préciser dans les circonstances actuellcs (tuyauterie caoutchouc).

Nouô donnons ci-dessous, une évaluation basée sur les prix de 1939qui nous paraît moins discutable que- c('lle- quc nolis pourriom. établir surdeô ':onnées plus récentes:

Centrale proprement dite Turbines .........•• ,

Alternateur ,'Extracteur d'air ,'

Pompes ,"'" ,Enceintes en béton armé.

63,55.37

(905)

- 34-

Prise d'eau froide 3 km. tuyauterie acier , .1 km. tuyauterie caout-

choue.:, . " " ,. , . ,Mise en place, . " , ",

18

1010

Divers., , Prise d'eau chaude , 2Bâtiments et installations

intérieures .. : .. ,... 2Groupe de démarrage

(1.200 kw) ........ 3,5

70 milliDDs

En ce qui concerne les possibilités de production, l'Energie Ther­miques des Mers présentera un caractère de grande régularité. On peutdonc admettre dans l'évaluation du nombre d'heures d'utilisation de lapuissance installée un chiffre particulièrement élevé, par exemple 7.000 h.par an, ce qui donnerait pour une usine de 7.000 kw. une productibilitéde 50.000,000 kw/ho environ.Le kw/h/an correspondrait sur ces données il un prix de 1 fI'. 40(base 1939).On peut donc espérer que, compte tenu de 1a technique actuellementenvisagée, une telle centrale se présenterait dans des conditions voisinesdes centrales hydrauliques métropolitaines.Comme nous le disons plus haut, ces chiffres ne doivent être regardés

que comme une première approximation. Ils permetlent. au moins, depenser que, du point de vue économique. cette nouvelle forme d'énergiese présente honorablement par rapport aux techniques actuellementéprouvées,Nous avons essayé par ailleurs. en vue d'établir un rapprochementavec les autres sources d'énergie, de chiffrer le coût d'établIssement nonplus en monnaie. mais en tonnage de matériaux. Les données concernantles centrales hydrauliques et les centrales marémotrices \'arient dans detrès larges proportions suivant les auteurs, mais surtout suivant les sites.Le tableau ci-dessous donne au moins une idée grossière de:; positions

respectives de ces diverses solutions, en indiquant les poids en gr. parkw/h/an de matériaux principaux entrant dans la construction d'unecentrale.

Energie Thermique

des Me"Energie

hydrauliqueEnergie marémotrice(u,ine de la Rance)

Energie

Thermique

350.5

230

600,8

il 280

60

0,8

11640

0,5 il

191

530,2

2.2

Ciment .MétnuJ: ferreux o •••••

Métnux non ferreux .,

Caoutchouc o ••••••••

- 35-

2" La liaison de /'Energie Thermique des Mers aoec l'industrie.

L'Energie Thermique des Mers étant dans l'état actuel de sa techni­

que du domaine colonial. il convient d'examiner comment se présente

la consommation d'énergie dans les pays neufs. Si nOU5 laissons de côté

l'Indochine où un effort sérieux avait été fait pour doter le pays des

sources d'énergie nécessaires, on peut dire que la politique de l'énergie

dans nos colonies tourne dam un cercle vicieux.

On n'a pas développé la production par crainte de ne pas trouver les

débouchés nécessaires. Par contre, fréquemment, on n'a pas pu développer

la consommation faute de sources d'énergie. II faut bien dire cependant

que le problème présente des difficultés particulières du fait de la grande

étendue des territoires en question et de la dispersion des consommateurs

qui en résulte., Il paraît cependant probable que celle dispersion se rédui­

rait dans une t~s large mesure si les centrales productrices avaient été

largement conçu~s pour servir de point d'attraction à l'activité industrieUe.

De plus, la Métropole, poussée par ses milieux industriels. s'est opposée,

pendant des années, à l'industrialisation de nos Colonies dans lesqueUes

eUe voyait, à tort' pensons-nous, un concurrent possible pour sa propre

activité. Cette conception semble actueUement de plus en plus abandon­

née. Mais il en est résulté incontestablement un obstacle au développe­

ment des zources d'énergie aux colonies.

Nous n'avons pas la prétention de résoudre ici ce problème épineux.

Un' en reste pas moins que le développement des industries de transfor­

mation rendra inéluctable à bref délai, l'établissement et la poursuite

d'une politique coloniale de l'énergie.

L'Energie Thermique des Merz présente dans ses rapports avec

l'industrie une particularité importante. C'est quO en effet, eUe ne se con­

tente pas de fournir à l'industrie de l'énergie électrique, eUe peut égale­

ment lui rendre des services directs par sa puissance évaporatoire. Nous

avons indiqué plus haut, en parlant de la condenoation, comment ces

centrales électriques pourraient être des sources d'eau douce à grand

débit, particulièrement précieuses dans certains pays secs, au moins pen­

dants certaines saisons sèches. II y a mieux encore, puisque l'on peut

envisager de pratiquer l' évaporation ~ur des liquides industriels et par

conséquent d'intervenir directement dans le cycle de certaines industries

de transformations, chimiques en particulier.

Pour iUustrer ce fait, nou_ avons étudié un problème simple qui se

pose tout naturellement pour une centrale marine, c'est l'utilisation des

produits de la mer et plus spécialement l'extraction par évaporation des

différents sels contenus dans l'eau de mer. 11 va sans dire, que du point

de vue économique, cette opération ne zera intéressante que dans le-s­

régions où l'insuffisance et l'irrégularité de l'insolation ainsi que l'humi­

dité de l'atmosphère s'opposeront à l'emploi de l'évaporation solaire. Ce

sera notar\1'Yent le cas de la Côte d'Ivoire. Nous avons étudié ce pro­

blème d'une manière concrète en établissant le projet d'un évaporateur

à sel marin produisant 2.000 tonnes de sel par an. L'appareil. dont nous

(906)

- 36-donnons la coupe schématique (fig. 12), comprend, à l'intérieur d'uneenceinte cylindrique en béton armé étanche à un vide poussé, les élémentssuivants:

1° des sections d'évaporation et de concentration où l'eau de merà concentrer passe successivement;2" un condenseur commun à toutes les sections d'évaporation;3° une chaudière où l'eau chaude s'évapore de 30 à 27° et quicommunique avec des réchauffeurs tubulaires.Tous ces compartiments sont reliés par des collecteurs d'eau néces­saire et la circulation est assurée par de5 pompes.L'eau à concentrer passe successivement d'une section d'évaporationà l'autre après avoir récupéré, dans un réchauffeur tubulaire, les caloriesqu'elle a perdues pendant son évaporation. On a ain5i un système à mar­che continue alimenté uniquement par l'eau chaude de surface, r eaufroide du fond et le courant électrique nécessaire à la marche des pompes.Les caractéristiques de l'installation peuvent se résumer dans letableau ci -dessou5 :

Qu.nlilé d'cou Débit de 1.

Secllon 1 .•••.•...•••••.......•.••.•Sce:io. 1/ .Section 1/1. IV, V .

èvaporée

b rheure

5.000 kg>

3.700 kg.

450 kg.

pompe

de circulation

250 llsee.190 Il.ee.22.4 I/.ce.

,oil 500 I/,ce.

Puissance

.b.orbée por le.pompeo

15 kw

14 ku' 4

2 kw 4

37 kw

Cet exemple montre le parti qu'il est possible de tirer de l'EnergieThermique des Mers en dehors de la production d'énergie électrique etil ouvre la voie à la conception de cycles industriels basés sur l'utili­sation conjuguée de l'énergie et de la puis~ance évaporatoire. C'est ainsi'lue dans un pays comme la Cûte d'Ivoire où la grande forêt est touteproche de la mer sur une grande longueur, il semble logique d'envisage.la combinaison des industries de transformation du bois grâce aux produitschimiques (soude et chlore) que l'on pourrait tirer de l'électrolyse des solu­tions concentrées de sel marin. Il ne faut pas oublier non plus le déve­loppement considérable pris récemment par l'industrie d'extraction deoproduits secondaires de la mer. notamment le brome et surtout le magné­sium dont les incidences sur la construction aéronautiquc sont de plU5 enplus importantes.Nous ne voulons pas approfondir ces problèmes tant que les question.préalables qui conditionnent la possibilité de mise en œuvre de l'EnergieThermiquc des Mers n'auront pas été entièrement el définitivement élu­cidées, mais nous estimons que cet aperçu, sur les perpectives industriel­les connues, permet de compter sur une consommation massive d'énergiedès que la source de cette énergie aura été créée.

- 37 -

3° Le domaine géographique d'utilisation de l'Energie Thermique·des Mers.

Nous avons indiqué, en étudiant les conditions naturelles favorablesà l'utilisation de l'Energie Thermique des Mers, le domaine approximatifauquel se trouve actuellement limitée celle source d'énergie dans sa formeactuelle. Si l'on ne tient compte que des conditions de température, cedomaine est encore assez vaste puisqu'il comprend la plus grande parliede la zone tropicale. Par contre les conditions relatives au relief SO:l5­

marin que supposent les usines terrestres, restreignent évidemment cedomaine à des parties de rivages assez limitées, mais cet inconvénient nesemble pas bien grave si l'on tient compte, d'une part, du fait que lJpuis5ance « installable Il en un point est pratiquement illimitée, d'autrepart, des possibilités actuelles de tnlnsport de l'énergie. Si l'on prendpar exemple le cas de l'Afrique Occidentale Française, il semble quel'on puisse imaginer assez facilement en se plaçant dans l'hypothèse Qi!la consommation justifierait la création d'un réseau interconnecté - cequi est loin d'être le cas - l'alimentation de ce réseau par 2 grossesusines d'E. T. M. placées l'une dans la région d'Abidjan, l'autre dansla région de Dakar et par un groupe d'usines hydro-électriques alimentéespar le (( Château d'eau)) du Fouta Djallon. Ainsi, à l'échelle d'un paysqui est terriblement étendu, il ne semble pas y avoir d'obstacles techni­ques au développement de celle source d'énergie.

Par contre, si )'on voulait tirer de la zone tropicale un appaint d'éner.gie pour des régions lointaines, il faudrait résoudre au préalable le pre­blème de transport de l'énergie sur plusieurs milliers de kilomètres. Ilest incontestable que la solution de ce problème a fait de grands progrèsgrâce aux essais de la firme Brown-Boveri sur les courant5 continus à trèshaute tension. Il y a, reconnaissons-le, encore beaucoup à faire, notam­ment pour la construction des mutateurs, avant que l'on puisse con;!dèrr~

le problème comme industriellement résolu.Tel qu'il est, le domaine de l'E. T. M. reste encore singulièll"mellt

séduisant puisqu'en dehors de la côte d' Afrique Occidentale et Equato.riale qui lui offre plusieurs emplacements trios favorables, de riches terri·toires lui restent accessibles (1).

(1)

en Amérique. ..

Mexique

Soint-Dominique o •••

Honduras .Guotémolo •••••••.

B,.!sil ..

côte est Tampico.

côte ouest ; plusieurs r-mplocements depuis Mazntlan jus-

qu"à GUlltemllln.

entre St-Dominique et Porto-Rico.

un emplacement sur Jo. côte est.

Snn Salvodor. NicDrQgUl:l.~PQno.mQ : plusieurs ernplllct"mentssur 10 côte OUest.

plusieurs emplacementu IlU nord de Pernambou(" pI :l1l nouide Rio de Jaoei,o.

(906)

- 38-

Examinons néanmoins les voies qui restent ouvertes pour étendre sondomaine.

Tout d'abord nous avons volontairement laissé de côté les usinesR.>ttantes. Nous avons estimé, en effet, que nos moyens étant limités de­vaient être concentrés sur la solution du problème moins universel peutêtre mais plus accessible des usines terrestres. Nous pensons cependantque l'usine'Rottante n'a pas dit son dernier mol. Elle offre l'incomparableavantage de réduire à très peu de choses les pertes de charge dans lesconduits d'amenée et d'évacuation et de s'accommoder d'une largeur nor­male du plateau continental. La difficulté la plus sérieuse c'est l'ac'Io'ldynamique de la mer. Nous avions étudié pour y échapper une usine'presque totalement immergée, malheureusement on se heurte dans ce C'lSà la difficulté de récupérer avec un rendement convenable l'énergie i'er­due par l'eau quand elle pénètre dans l'enceinte sous vide placée àplusieurs dizaines de mètres au-dessous de la surface de la mer.

Une autre voie de recherche, c'e:;t l'élévation de la température deseaux superficielles. En fait, c'est l'insuffisance ou l'irrégularité de cettetempérature qui constitue l'obstacle majeur à l'extension des limites géo­grap!liques de l'Energie Thermique des Mers. On peut envisager diversprocédés pour y parer. Le plus séduisant c'est certainement l'utilisationdu rayonnement solaire. Tel sera l'objet de notre dernier chapitre. _

en Afrique:

A. O. F.Nigeria .A. E. F ..Muzmnbique ..Somniie Italienne .,

en A~i.: :

ArabieCeylanForm03e

~anie :

lmnlfa'\ippinea ........

Dnkar, Abidjaa.un emplacement.un emplacement QU sud de Libreville.plusieurs emplacements.plusieurs emplocemf'lil&.

deux emplacements lur la côle 8ud.deux emplD.cements aur ID côte est.un emplacement sur III côte est.

deux rmpIocemenl6 sur Jo côte est.plusieuu c'mplncements sur la côte ouest de Luçon.

-:1!l-

CHAPITRE VI

L'ENERGIE SOLAIRE

1" L'Energie Solaire auxiliaire de l'Energie Thermique des Mers.

. Le rayonnement solaire est évidemment la cause prépondérante dela température relativement élevée qui règne dans les couches supérieuresde la mer, La répartition géographique de ces températures en est unepreuve manifeste. Dans ce sens on peut dire que l'Energie Thermiquedes Mers est un aspect particulier de l'Energie Solaire. En fait, l'équili­bre thermique de'5_masses d'eau exposées au rayonnement résulte del'action divergente" de plusieurs phénomènes qui se contrarient. Al'échauffement progressif sous l'action du rayonnement incident s'opposeessentiellement d'abord l'action refroidissante du rayonnement de la mas:ed'eau qui augmente proportionnellement à la quatrième puissance de latempérature absolue (c'est-à-dire de 3S % entre 10" et 30"), ensuite etsurtout l'évaporation. CeIIe-ci obéit à des lois qui sont encore relative­ment peu connues au moins au point de vue quantitatif, et ses paramètresde variation sont nombreux. Les plus importants sont la vitesse de l'air etson humidité, mais l'observation et l'expérience sont dans ce domaineparticulièrement délicates, car le renouvellement de l'air au contact dela surface d'évaporation peut jouer un rôle totalement différent suivant lateneur en humidité des apports d'air qui balayent successivement la sur­face d'évaporation. C'est dire en particulier que les résultats de l'obser­vation sur de petites surfaces ne peuvent être appliquées aux grandesqu'avec de grandes précautions.

Quoiqu'il en soit l'équilibre thermique de la mer est ce qu'il est;on conçoit difficilement qu'on puisse agir artificiellement pour le modifier.Par contre, il paraît possible d'utiliser d'autres réservoirs naturels d'eau,soit q~ leur température d'équilibre soit plus élevée que ceIIe de la mer,soit que l'on envisage d'élever artificieIIement cette température,

Nous avons tout d'abord songé aux lagunes ou lacs côtiers qui setrouvaient à proximité des emplacements étudiés et nous avons pu cons­tater que leur température est d'une manière générale nettement supérieureà celle de la mer.

C'est ainsi que dans la lagune Ebrié qui s'étend sur près de 200 km ..à proximité d'Abidjan en Côte d'Ivoire, nous avons constaté des tempé­ratures de 30 à 32" en lagune alors que la température superficieIIe dela mer était tombée pendant 24 heures à 21".

. Nous avons cherché ensuite les moyens par lesquels il serait possibled'mfluer sur les facteurs de refroidissement en vue d'obtenir sou. l'actiondu. rayonnemer# solaire une surélévation de la température de ces réser­VOirs. De nombreux chercheurs ont déjà proposé pour la captation del'énergie solaire l'utilisation de l'effet de serre. Citons, par exemple, leprojet de Delecourt qu'il relate dans la Revue Universelle des Minesdu, l? août 1930, et qui comporte une circulation d'eau .OU5 verrièrenOirCie. II ne semble pas malheureusement que les température.; de vapo-

(906)

- 40-

risation avan~ées par l'auteur et qui paraissent vraisemblables aient jamaisété vérifiées expérimentalement. On peut, d'une manière générale. repro­cher à ces systèmes appliqué;; à grande échelle un prix de revient assezimportant, non seulement à la réalisation mais encore et surtout à ren­tretien.

L'idée qui nous a paru la plus séduisante par sa simplicité est cellequi a été émise en 1932 par le Docteur Barjot (C. R. à l'Ac. des Sei.séance du 25 avril 1932). Elle consiste à s'opposer à l'évaporation enrépandant sur la surface de l'eau un film d'huile. De nombreux expéri.mentateurs déjà ont pu obtenir à petite échelle une importante élévation dela température de la masse d'eau par ce procédé. C'est ainsi qu'à Dji­bouti, on a pu atteindre une température de près de 70".

Il est évident que la reproduction de ce phénomène à grande échelleprésenterait un intérêt économique considérable. Pour nous en faire uneidée nous allons supposer que dans une centrale du genre de celle quenous avons décrite plus haut. nous utilisons comme source chaude unbassin fermé expo~é au rayonnement solaire. Les eaux chaudes circulent encircuit fermé entre l'évaporateur sous vide de la centrale et la chaudièresolaire constituée par le bassin. Elles sont donc rejetées au bassin à unetempérature de 3" inférieure à leur température de sortie,

Admettons que le rayonnement solaire apporte une quantité de cha­leur globale de 22 cal. par minute et ml à la surface de la terre, ce quiest une moyenne pour les pays tropicaux el supposons maintenant - nousverrons plus loin pourquoi - que l'on puisse faire absorber par la napped'eau du bassin 25 % de cette quantité de chaleur. On pourra ainsiréchauffer 5 1. 5 d'eau de 1" à la minute par ml du bassin.

II en résulte que pour un réchauffement de 3" le débit maximum enm3 par seconde d'un bassin de 1 km2 sera de:

~.a >~ fO li:1 >< ün v - JO:: soit plus de 30 m3

Or, nous avons vu tout il l'heure qu'une usine de 10.000 kw netfonctionnant entre 8 et 28" consommerait environ 40 m3 d'eau chaude.Par ailleurs, la puissance produite est grossièrement proportionnelle aucarré de l'écart des températures. On se rend compte ainsi facilementdes ordres de grandeur que l'un pourrait atteindre.

Si l'on obtient un équilibre thermique du bassin à 38" par exemple,la puissance fournie par le bassin de , km l accouplé à la source froidede la mer sera de :

( :10)~ :Hl. . 17 000 k\O.uuÙ >':W >c 40 salt ellvlron . ·W

et la puissance supplémentaire pr~curée par l'énergie solaire se chiffreraitpar:

Toutposons:

1Q

2"

1. OUO - ~ 10.000 -__ 1•. 000 - •. r.OO :..." 9."00 ~\I4 =

cela n'est pour le moment qu'hypothèse puisque nous sup-,

un rendement de 25 'J{, de la captation du rayonnement:un équilibre thermique à 38".

- 41-

Ces ordres de grandeur montrent néanmoins l'intérêt économique dela question, pui,que si les hypothèses se réalisent on pourra compter surune puissance de 9.500 kw par km2 de surface insolée.

Disons cependant que ces chiffres n'ont pas été choisis au hasard.Nous avons en effet entrepris à Dakar. grâce au Centre d'Essais Industrielsdu Gouvernement Général de l'A. O. F .. une série d'essais dans ce sens.

Le, premiers travaux nous ont montré d' une part les e,poirs possi­bles, d'autre part les difficultés de la mise au point pratique.

En ce qui concerne les espoirs, nous noterons le rendement calori­fique obtenu dans de bonnes condition, qui atteint 25 % de l'énergieincidente et les températures atteintes qui ont dépassées 50" en saisonfraîche à Dakar. Ce sont ces deux motifs qui nous ont amenés aux hypo­thèse, hasard~s ci-dessus. En ce qui concerne les difficultés, elles sontde deux ordres, d'une part les huiles végétales subissent sous l'effet durayonnement des transformations photochimiques importantes qui vontjusqu'à la de,truction complète du film, d'autre part sous l'action despoussières amenées par le vent il se produit des agglomérations de savonsqui tombent au fond de la cuve.

Enfin. l'eau dont on dispose dans la nature n'a pas la propreté deseaux que l'on utilise dam les laboratoires pour les essais de tension super­ficielles et l'on arrive difficilement à réaliser des films d'une bonne tenuemécanique.

Les difficultés étant bien délimitées nous avons maintenant entreprispour les éliminer des essais systématiques en laboratoire. Les premièresdonnées recueillies montrent que la solution du problème sera probable­ment trouvée rapidement.

2" La cap/a/ion de l'énergie solaire par concen/ralion.

Dans cc qui précède. nous avons abordé le problème de l'Energiesolaire par un de ses a'pects.

Nous ne pouvons pas terminer sans donner un aperçu des autres voiesde recherches qui sont suivies dans ce domaine.

Somme loute, la méthode dont nous tentons l'application. c'est laméthode extensive. Elle tend à capter un flux aussi important que possible~~r des procédés frustes et aussi économiques qu~ possible. Elle a donc1. Inconvénient de nous cantonner dans les ba"es températures, donc deItrnHer étroitement le rendement du cycle thermodynamique.. De nombreux inventeurs ont adopté la méthode inverse de concentra---

han. A vrai dire, c' est par eux que nous aurions du commencer chronolo;'glquement, car l'affaire a débuté dans l'antiquité, Sans nous allarder auxce !IIiroirs ardents II d'Archimède et aux appareils de Héron, à Alexan­dne, nous q-ouvons des précurseur, en matière d'énergie solaire il la findu .XIX' siècle en la personne de Mouchot qui a réalisé, en 1866, deuxpetr!es machines à vapeur dont la chaudière était chauffée par les rayonssolaues. Le principe général de ces types d'appareils c'est de concentrer

. av~c un système optique, miroir ou lentilles. le flux solaire sur un réser­VOIT de petites dimensions dans lequel circule le fluide moteur, On attemtavec ce système des températures très variables, mais quelquefois très

(906)

-4

2-

Fig. 13. - l.othetmes de outleee dei) OeIiDDO.

-4:l-

élevées puisque certains ont réussi de la sorte à fondre des métaux. Lesinventeurs ont opté pour des fluides moteurs très variés, depuis l'eaujusqu'à l'éther (Schumann, 1900-1910), l'huile à 300" (Maier, 1940), lechlorure de méthyle (Kuntziger), l'ammoniaque (Boggia), ..... Il ne peutêtre question dans le cadre de celle note d'entrer dans le détail de cesappareillages dans lesquels on trouve des trésors d'ingéniosité.

Les promoteurs de ce système cherchent à compenser le prix derevient "très important des appareils au m2 de flux solaire par l'obtentiondu rendement maximum. Les chiffres avancés par les auteurs du projetvarient dans des limites assez considér;:bles. Maier avec un cycle de 300"annonce 1 CV pour 10 m2 d'insolation. La Sun Power C" a obtenu dansson installation de Neadi (près du Caire) 1 CV pour 1811 19 m2,Ie chiffrele plus bas est donné par Delecourt (1 CVyour 8 m2) mais il ne semble pasappuyé sur des données expérimentales. Dans tous les cas, ce qui condi­tionne le prix de revient de l'énergie c'est presque uniquement le coût del'appareil de Oàptation du rayonnement. C'est ainsi dans un projet quenous avons eu récemment entre nos mains, ce dernier coûtait à lui seul95 % du prix total de l'installation. Il faut signaler cependant l'effortconsidérable fait par les Russes pour réaliser à très bas prix des appareilsde ce type, grâce à l'emploi de fragments de glace posés sur une calollelégère en ciment, maintenue par une charpente en bois; on peut penserqu'un pas sérieux a été franchi dans celle voie.

Il n'en reste pas moins que, si nous nous reportons à l'hypothèseque nous avons émise plus haut sur le réchauffage d'un bassin, la com­paraison économique paraît difficile à supporter. Nous sommes évidem-'ment loin des rendements au m2 des appareils de concentration puisqu'ilfaut compter sur 75 m2 d'insolation pour produire 1 CV soit 5 à 7 foisla surface des appareils à concentration. Par contre, le prix de revient del'équipement de la surface insolée est infime.

Ceci dit, nous aurions tort naturellement d'oublier, que nous com­parons des hypothèses que nous étudiom à des réalisations effectives, aumoins pour certains appareils. Cela rend modeste... et prudent.

3" Régularisalion el slockage de l'Energie.

L'Energie solaire présente la particularité d'être seulement disponiblele jour. Elle a donc un caractère' intermillent et son utilisation exige lestockage d'une quantité d'énergie correspondant à la consommation noc­turne. Si les générateurs sont connectés sur un réseau alimenté par dessources d'énergie indépendantes de celle sujétion. cetle consommationnocturne sera moins importante. Examinons le cas où il n'en est pas ainsi.Le procédé le plus simple pour effectuer ce stockage consistera à créer__les réserves de fluide moteur chaud correspondant à la production del'énergie d'une nuit.

Dans la méthode de concentration OÙ le fluide moteur est porté à desle!l1pératureis élevées, le stockage posera des problèmes d'isolatipn ther­mique délic'a(s. On sera probablement amené pour les simplifier à enterrerles réserves de fluides afin d'utiliser au maximum les facilités naturelles.De toutes façons ce sera assez coûteux, non seulement du fait du prix des

(9°6)

-44-

réservoirs, mais aussi du fait de l'immobilisation d'une grande quantitéde fluide. Si, pour éviter ce dernier inconvénient on prend l'eau commefluide moteur, on sera acculé, si l'on veut dépasser la température d'ébul­lition sous la pression atmosphérique, à réaliser des réservoirs sous pres­sion, ce qui paraît a priori prohibitif.

La méthode (( extensive n que nous étudions échappe à ç:es inconvé­nients. Elle exigera évidemment le stockage de très grands volumes d'eau.Mais la température de ces eaux ne sera pas élevée, il suffira donc, pourréduire leur déperdition de chaleur nocturne, de les stocker .sur uneépaisseur de quelques mètres. Il suffit de suivre les oscillations diurnesde la température des réservoirs naturels, comme les lacs, pour se rendrecompte que seule la couche superficielle se trouve sensiblement affectéepar les variations de température de l'atmosphère. Dans la méthode ex­tensive, le réservoir de stockage nocturne, sera donc, tout simplement unlac ou une lagune que l'on choisira assez profond et que l'on approfon­dira le cas échéant pour améliorer son inertie thermique.

. Revenons à l'exemple concret que nous avons cité dans la premièrepartie de ce chapitre.. L'usine a une puissance nette de J7.000 kw(dont 9.500 kw provenant de l'élévation par le soleil de 28 à 38" dela température de la source chaude). Supposons que la durée du jour soitde 12 heures ainsi que celle de la nuit et admettons par surcroît que l'onait à stocker une quantité d'eau chaude correspondant à la marche àpleine puissance toute la nuit, ce qui est une hypothèse évidemment pes­simiste; Je volume du réservoir devra être au minimum de :

30 x 12 x 3.600 = 1.296.000 m3

Si l'on stocke sur une épaisseur de 3 mètres, il faudra disposer d'unesurface minima de 432.000 m2 soit moins de la moitié de la surface d'in­solation. Il suffirait, somme toute, de réservoirs naturels peu importantspour obtenir une régularisation journalière complète.

COllclusion du c/wpilre.

Nous avons attiré l'attention dans ce chapitre sur l'intérêt économi­que de la captation de l'énergie solaire par la méthode dite « extensive n.

Non ,.eulement cette méthode permettrait d'améliorer considérable­ment le rendement des centrales utilisant l'Energie Thermique des Mers,mais aussi elle étendrail leur aire géographique il des latitudes ({ méditer­ranéennes n. Remarquons. en effet, que :i l'énergie solaire permet d'amé·liorer la source chaude du cycle, elle ouvre aussi la poosibilité de pasrecourir aux eaux très profondes de la mer. Ceci présente un doubleintérêt, d'une part parce que l'on pourrait ainsi réduire dans de grandesproportions le coût de la prise d'eau froide, d'autre part parce que leseaux profondes de la Méditerranée ne descendent pas au-desoous d'unetempérature de 12" environ, impérativement fixée par la profondeur duseuil de Gibraltar.

Enfin, en rapprochant les centrales d'Energie Thermique des Mersdes centres de consommation européens, elle leur permettrait d'apporterleur appoint dans le bilan énergétique déficitaire de la Métropole et leurouvrirait ainsi des possibilités de développement indéfinies.

- 45-

CONCLUSION GENERALE

Nous n'avons pas la prétention d'avoir, dans cette étude, résolu dansle détail tous les problèmes techniques que pose une telle réalisation.Nous pensons néanmoins y avoir traité les questions essentielles d'unemanière assez approfondie pour permettre d'envisager des certitudes etdes espoirs,

Restant tout d'abord dans le domaine de la zone tropicale, et dansl'hypothèse des usines terrestres, nous pouvons affirmer que les conditionsnaturelles de fonctionnement du cycle se trouvent réunies en quelquesemplacements privilégiés où l'on pourra équiper de très grosses unités sansinconvénient,

Les re~erches que nous avons exposées ont montré, par ailleur;, queces conditions se maintiendraient malgré l'action pertubatrice de l'aspi­ration même dans le cas de grosses puissances installées.

On est également fixé, avec une app'roximation suffisante, sur lesconditions de fonctionnement des appareils, Les résultats obtenus parnotre station d'évaporation de Bercy, nous permettront de préciser sansrisque d'erreur les dimensions à adopter pour l'appareil évaporateur, Maison sait dès maintenant que ces dimensions seront plus favorables quecelles qui ont servi de base à nos avant projets,

La construction de l'usine proprement dite ne pose plus de problème,seule la réalisation de la prise d'eau froide exige la vérification - àlaquelle nous allons procéder bientôt - de la méthode de mise en placedont nous prévoyons l'emploi.

Sous cette dernière réserve nous estimons possible de considérercomme résolus les problèmes techniques préliminaires.

Sur le plan économique, les données acquises dès maintenant sonttrès encourageantes. L'ordre de grandeur des prix de revient est satis­faisant et les emplacements envisagés en première analyse se situent dansdes régions ou les sources naturelles d'énergie font défaut.

Nous échappant enfin des données acquises, jetons un dernier regardsur les perspectives que nous ouvrent ces recherches, On ne peut nierqu'elles sont énormes. L'amélioration par le rayonnement solaire de latempérature des sources chaudes utilisées, est, pensons-nous, la solutionéconomique du problème tant étudié déjà, de la captation de l'EnergieSolaire. C'est aussi l'extension de l'Energie Thermique des Mers à undomaine géographique immense et proche des centres de consommationles plus importants.

Devant l'attrait de telles perpeclives comment pourrait-on hésiter!Le chemin à parcourir reste encore long et raboteux. Mais la pourstiiled'un tel but ju:tifie les efforts qui sont déployés pour l'alleindri:.

(906)

- 46-

SOMMAIRE

CHAPITRE 1. - Introduction - Historique - Principe général - Enoncédes problèmes généraux posés par l'utilisation de

l'Energie Thermique des Mers.

CHAPITRE II. - Les conditions naturelles:

1" Conditions relatives à l'eau de mer.

2" Configuration des fonds.

3 ~ Variation des conditions naturelles sous l'effet

du pompage.

CHAPITRE Ill. - Les problèmes de fonctionnement:

10 Choix du cycle.

2° L'extracteur d'air.

3° La circulation de )'eau.

4" L'évaporation.

5° La condensation.

CHAPITRE IV. - Les problèmes de construction:

1" Dispositions générales de l'appareillage,'

2" Partie mécanique de l'installation.

3" Réalisation de l'enceinte étanche.

4° Construction de la prise d'eau froide.

CHAPITRE V. - Les problèmes économique., :

IoLe prix de revient de l'énergie.

2" La liaison de l'Energie Thermique de' Mersavec l'industrie.

3° Le domaine géographique d'utilisation de l'Ener­

gie Thermique des Mers.

- 47

CHAPITRE VI. - L'Energie solaire:

10 L'Energie solaire auxiliaire de l'Energie Ther-'mique des Mers.

2° La captation de l'Energie solaire par concentra­tion.

30 Régularisation et stockage de I"Energie.

CONCLUSION GÉNÉRALE.

..011 ....

(90 6)