Chapitre 1 – Évaluer la puissance consommée | Terminale Bac Pro ICCER (Grpt 1) | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 21 octobre 2026
Maël, technicien en énergies marines, étudie l'installation d'hydroliennes dans un passage où les courants de marée sont forts. Une hydrolienne est une « éolienne sous l'eau » : l'eau, bien plus dense que l'air, permet de produire avec des courants pourtant lents.
Quelle forme d'énergie l'hydrolienne capte-t-elle ? En quoi ressemble-t-elle à une éolienne ?
Elle capte l'énergie cinétique (de mouvement) de l'eau en déplacement (le courant). C'est le même principe qu'une éolienne, mais sous l'eau et avec l'eau au lieu de l'air. Énergie renouvelable.
Avec le réglage de référence, relève dans la simulation la puissance (kW) d'une hydrolienne.
Environ 500 kW (0,5 MW) à 2,5 m/s avec un rotor de 16 m.
Compare la masse volumique de l'eau et de l'air. Par combien l'eau est-elle plus dense ? Que dit la simulation sur le rapport de puissance « vs éolienne » à vitesse et taille égales ?
\(1025 / 1{,}225 \approx 840\). L'eau est ~840 fois plus dense que l'air. À vitesse et taille égales, l'hydrolienne produit donc ~840× plus qu'une éolienne (la simulation affiche ce rapport). C'est pourquoi des courants lents suffisent.
Comme pour l'éolienne, la puissance dépend du cube de la vitesse. Dans la simulation, passe le courant de 1,25 à 2,5 m/s (le double). Par combien la puissance est-elle multipliée ?
Par environ 8 (= 2³). Comme pour le vent, doubler la vitesse du courant multiplie la puissance par 8 : on choisit les sites à courants forts (passages, caps).
Avec 500 kW = 0,5 MW, calcule l'énergie produite en une journée à plein régime : \(E = P \times t\) (t = 24 h).
\(E = 0{,}5\ \text{MW} \times 24\ \text{h} = \mathbf{12\ \text{MWh/jour}}\).
Règle un parc de 20 hydroliennes (courant 2,5 m/s). Relève la puissance totale et le nombre de foyers alimentés.
Puissance ≈ 20 × 0,5 = 10 MW, soit ≈ 16 700 foyers (10 000 000 W / 600 W).
Quel avantage l'hydrolienne a-t-elle sur l'éolienne et le solaire en matière de prévisibilité ?
Les courants marins sont dus aux marées, qui sont parfaitement prévisibles (calculées des années à l'avance). Contrairement au vent et au soleil, on sait exactement quand l'hydrolienne produira : c'est un atout pour gérer le réseau.
Rédige en 4 lignes pourquoi l'hydrolienne est intéressante malgré la lenteur des courants.
« Une hydrolienne capte l'énergie des courants marins comme une éolienne capte le vent. L'eau étant ~840 fois plus dense que l'air, un courant lent (2–3 m/s) suffit à produire beaucoup de puissance. De plus, les courants sont dus aux marées : ils sont réguliers et parfaitement prévisibles, contrairement au vent et au soleil. C'est une énergie renouvelable, fiable, mais limitée aux sites à forts courants. »
Pourquoi installe-t-on les hydroliennes dans des passages étroits entre deux terres (raz, détroits) ?
Dans un passage étroit, l'eau de la marée doit passer par une section réduite : elle accélère (le courant y est plus rapide). Comme la puissance dépend du cube de la vitesse, ces sites à courant fort sont les plus productifs (ex. raz Blanchard, raz de Sein).
Réponse à la problématique : l'eau est ~840 fois plus dense que l'air, donc un courant lent porte beaucoup d'énergie. L'hydrolienne, comme l'éolienne, suit \(P = \tfrac{1}{2}\rho S v^3 C_p\) ; les marées la rendent prévisible.
📚 Cette activité s'appuie sur la puissance et l'énergie (\(E = P \times t\)) de la leçon Ch01.