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Des lests en fonte pour fondations gravitaires tripodes

Les lests pour l’hydrolien de FMGC sont extrêmement fiables et n’ont qu’un impact limité sur le fond marin comparé aux autres fondations gravitaires. Nos ingénieurs sont prêts à relever tous les défis techniques et à fournir des solutions innovantes pour obtenir des performances parfaites.

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11/11/2013
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Dès le moment où le monde a pris conscience du changement climatique et des conséquences qui en découlent, la recherche de sources d’énergie alternatives est devenu un objectif majeur. Face à la concentration de dioxyde de carbone présente dans l’atmosphère et au pic pétrolier, les ingénieurs du monde entier n’ont eu d’autre choix que d’inventer de nouvelles solutions. Les nombreuses opportunités énergétiques qu’offrent le vent et la mer ont finalement été reconnus à leur juste valeur, et sont désormais de plus en plus répandues. Malheureusement, les changements climatiques sont si rapides qu’il est difficile de prévoir le rendement de certaines sources d’énergies.

Les océans couvrent 71% de la surface du globe, et sont désormais considérés comme la principale source d’énergie de demain. Les turbines marémotrices capturent les mouvements cinétiques du reflux et des marées et les convertissent en énergie. Ce système est basé sur des irrégularités naturelles qui peuvent être planifiées et contrôlées. 

Les turbines marémotrices sont installées au fond de la mer dans des courants dynamiques. Chaque turbine se compose d’un générateur, de pales, d’un moyeu et de fondations. Cette structure est semblable à un moulin sous-marin amarré au fond de l’eau. Les principaux principes structuraux et les critères de conception dépendent du niveau de performance attendu, de la surface de sol marin requise, de l’installation et de la maintenance. La façon dont la turbine est attachée au fond marin est essentielle, car les courants particulièrement forts constituent un environnement extrêmement hostile. Les fondations doivent assurer la stabilité de la turbine afin de pouvoir fonctionner efficacement et en toute sécurité.

Jusqu’à maintenant, les méthodes les plus courantes permettant d’adapter les turbines marémotrices au sol marin étaient les structures gravitaires et les structures à pieux. Les ancres à succion et les structures d’amarrage flottantes sont rarement employées, convenant davantage aux eaux profondes. Il existe également des projets hybrides, tels que des pieux gravitaires, des jacket-monopieu ou encore des structures tripodes.

  

Fondations monopieu

Les monopieux forés ou battus ont connu un véritable succès dans l’industrie éolienne marine. L’industrie des turbines marémotrices a rapidement adopté ces mécanismes déjà bien maîtrisés et dont il est facile d’évaluer le rendement. Bien que les monopieux puissent soutenir de très lourdes charges, ils présentent cependant quelques inconvénients. Les mouvements latéraux dus aux courants et à la houle le long des monopieux peuvent provoquer des défauts comme des criques de fatigue et provoquer des ruptures fragiles. Le coulis qui remplit les joints entre la pièce de transition et les monopieux peut également occasionner des disfonctionnements. Des défauts liés au coulis peuvent provoquer de nombreuses défaillances au niveau des turbines dotées de fondations monopieu.

Les pieux forés requièrent également une profondeur sous fond ainsi que des rapports géophysiques détaillés. Une telle configuration nécessite une main d’oeuvre expérimentée, ainsi que diverses machines et outils visant à percer le plancher marin. Cette pénétration a pour conséquence d’endommager la surface du sol de façon irréversible. Finalement, le dernier inconvénient de l’ingénierie marine - mais pas des moindres - concerne la maintenance des turbines marémotrices après leur installation. En effet, toutes les fondations forées ou battues requièrent de planifier une maintenance corrective selon vérification de l’état, car elles sont constituées de plusieurs composants qui peuvent facilement s’abîmer à cause de la corrosion ou des courants forts. Le retrait, les ajustements et les échanges sont des opérations très coûteuses et très chronophages.

Fondations gravitaires

Les structures gravitaires possèdent davantage de lests, ce qui leur permet de rester stables grâce à leur propre gravité. C’est pour cette raison qu’elles sont particulièrement utilisées pour stabiliser les turbines marémotrices.

Ces structures n’ayant pas d’emprise dans le sol marin, le moment de basculement doit faire l’objet d’une attention toute particulière. Si la fondation gravitaire est en béton, il est nécessaire d’avoir recours à une structure portante, ce qui occasionne des coûts de matériel et logistiques très élevés. Cela étant, même si cette structure ne requiert pas d’emprise, les empreintes au sol laissent des dommages irréversibles sur le plancher marin.

Une meilleure solution

À la recherche d’une meilleure alternative, SABELLA a mis au point une nouvelle génération de turbines marémotrices qui, grâce à une construction simple, assurent une robustesse parfaite. L’élément principal de ce nouveau mécanisme est le lest pour l’hydrolien de FMGC. Il s’agit d’une fondation gravitaire équilibrée par un lest en fonte grise hautement résistant.

Les lests en fonte sont plus adaptés que les lests en béton, car ils sont 4 à 5 fois plus denses, et permettent d’atteindre le poids désiré en occupant moins d’espace et de volume.

Afin de réduire l’impact des fondations gravitaires en béton traditionnelles, les lests pour l’hydrolien de FMGC ont une structure tripode qui offre une meilleure stabilité latérale, une rigidité accrue et une installation plus respectueuse de l’environnement. La simplicité de la structure permet de minimiser le risque de problème ou de rupture de fatigue. Après avoir soudé le lest pour l’hydrolien aux fondations, une grue place la turbine à l’endroit souhaité. Il n’est pas nécessaire de réaliser des études géophysiques approfondies, car même après avoir retiré la turbine, il n’en reste aucune trace sur le sol marin.

Les lests pour l’hydrolien de FMGC sont extrêmement fiables et n’ont qu’un impact limité sur le fond marin comparé aux autres fondations gravitaires. Nos ingénieurs sont prêts à relever tous les défis techniques et à fournir des solutions innovantes pour obtenir des performances parfaites.