Axe Énergies marines renouvelables / hydroliennes

Les recherches sur les Énergies marines renouvelables (EMR) connaissent actuellement un essor important en particulier dans le secteur hydrolien. Le potentiel hydrolien est considérable en Normandie. En effet, les courants de marée, à la fois puissants et réguliers, constituent une réserve d’énergie inépuisable qu’il est possible de transformer en énergie électrique avec des hydroliennes. Le développement de la filière hydrolienne nécessite de bien connaître l’environnement marin aussi bien du point de vue physique que biologique.

Les travaux actuels portent sur la modélisation numérique des courants et du transport sédimentaire dans les sites hydroliens comme le Raz-Blanchard. L’objectif est non seulement de quantifier le potentiel hydrolien mais également de choisir l’emplacement des turbines et d’analyser l’impact des fermes d’hydroliennes sur les courants, le transport sédimentaire et l’activité biologique. Pour cela, nous réalisons des simulations numériques à trois échelles :

Parallèlement aux simulations numériques, nous réalisons des essais en mer et développons, dans le cadre de collaborations, des systèmes de mesures adaptés aux milieux très énergétiques. Cette approche multidisciplinaire est mise en œuvre dans le cadre de projets collaboratifs tels que le projet ANR THYMOTE qui porte sur la caractérisation de la turbulence sur les sites hydroliens. Au sein du laboratoire, l’équipe Écoulements et environnement travaille avec l’équipe Stockage de l’énergie électrique et matériaux ce qui permet d’étudier toute la chaine de production d’énergie hydrolienne : estimation du gisement, positionnement des turbines, évaluation de l’énergie captée par les turbines, estimation de la production d’énergie mécanique et électrique, architecture électrique de la ferme hydrolienne et stockage.

Axe Environnements marins naturels et impact des activités anthropiques

L’équipe Écoulements et environnement » possède une longue expérience dans l’analyse des différents compartiments biotiques et abiotiques du milieu marin. Il s’agit de caractériser les masses d’eau, les sédiments (cohésifs ou non) et les quantités dissoutes transportés (MO, O2…). Une partie de ces travaux consiste à étudier les interactions entre les activités anthropiques côtières (EMR, aquaculture, ports, aménagements divers…) et les différents compartiments biologiques de l’environnent marin.

Nos recherches concernent plus particulièrement :

• La caractérisation de la contamination organique et minérale de la masse d’eau et l’étude de son impact sur les organismes marins et les activités aquacoles.
• L’étude de l’impact des activités anthropiques sur le comportement et la physiologie des organismes marins.
• La caractérisation du biofouling et l’étude de son impact sur le rendement énergétique des EMR.

Savoir-faire et outils

L’équipe Écoulements et environnement utilise des compétences et des outils complémentaires :

• Modélisations numériques
  • CFD : ANSYS Fluent, OpenFoam, Palabos (LBM)
  • Modélisation régionale : Telemac, Tomawac, Sisyphe
• Modélisations physiques : tunnel hydrodynamique avec mesures par PIV
• Expérimentation et analyse en laboratoire : modèles in-vitro, mesures XRF, CHS…
• Mesures de terrain : mesures de courant par ADCP/ADV, prélèvements d’eau et de sédiment, mesures géophysiques…