DESCRIPTION

TITRE : Système Hydrolien hybride modulaire.

Domaine technique

La présente invention concerne une hydrolienne.

Le domaine de l'invention est plus particulièrement mais de manière non limitative celui des énergies marines renouvelables (EMR.) générées à partir des courants marins mais aussi fluviaux.

Etat de la technique antérieure

On connaît déjà des technologies d'hydrolienne marine ou fluviale, telles que par exemple :

Les barrages marémoteurs : ils sont conçus sur les mêmes principes que les barrages hydroélectriques fluviaux. Ils sont rares car extrêmement coûteux et ne sont donc envisageables que pour les principaux gisements de courants de marées. Ils modifient complètement l'environnement. Ils poldérisent les estuaires par accumulation de sédiments et appauvrissent le biotope en diversité et en quantité. Ils ont les inconvénients suivants : taille et impact paysager, peu de sites éligibles, coûts & nuisances environnementales, perturbation des courants, régimes turbulents, poldérisation accélérée par dépôts sédimentaires, conflits d'usage importants pour la pêche et la navigation, altération profonde et irréversible des biotopes, faune non protégée contre les collisions, obstruction des accès et désertification de frayères, pollutions par bruits basses fréquences nuisibles en particulier pour les mammifères marins , pollutions par l'aluminium des systèmes anticorrosion cathodiques, coûts d'installation et maintenance et amortissements à très long terme.

Les hydroliennes hélicoïdes posées, exploitant un courant de liquide parallèle à leur axe de rotation : elles représentent la grande majorité des solutions actuellement pré-commercialisées qui ont été développées depuis plus d'une dizaine d'année et bénéficient d'un retour d'expérience significatif en exploitation réelle en particulier au royaume uni. C'est une technologie robuste, éprouvée, simple (éoliennes sous-marines). Cependant, elle a les inconvénients suivants : rendements limités, nuisances environnementales, bruits basses fréquences longue portée, perturbation des courants et régimes turbulents, aucune protection de la faune contre les collisions, conflits d'usage importants pour la peche et la navigation, taille et implantation des matériels limitant les sites éligibles ; importante consommation de matière première avec des dispositifs de plusieurs centaines de tonnes et très coûteux. Les inconvénients spécifiques aux hydroliennes fixes sont : modifications des dépôts sédimentaires et des biotopes associés, coûts d'installation et maintenance, moyens sous-marins et de logistique offshore conséquents coûteux et difficilement mobilisables en cas de panne en période climatique difficile, relief et nature des fonds interdisant leur installation sur de nombreux gisements de courants ; la technologie est limitée à des fonds sans reliefs pour la stabilité des hydroliennes ; leur implantation dans des courants forts est difficile compte tenu des efforts qu'ils génèrent sur les structures support encombrantes ; consommation d'énergie fossile entraînant un impact carbone important à l'installation et à la maintenance.

Les hydroliennes flottantes hélicoïdes et solidaires d'une barge ou un bateau ancré en surface, les inconvénients spécifiques sont: dégradation des paysages, concurrence accentuée avec les autres usages maritimes, systèmes d'ancrages condamnant une surface sous-marine importante , vulnérabilité aux d'événements climatiques (tempêtes, cyclones, coûts de vents et/ou vagues exceptionnelles limitant les sites d'implantation possibles) ; ces dispositifs flottants constituent un danger pour les infrastructures, les autres navires et les résidents des littoraux en cas de rupture de leurs amarres.

Le gigantisme des solutions actuelles hélicoïdes, est dû à la limite de la loi de betz et à un mauvais rendement pratique de 30 à 35%. Elles atteignent plusieurs dizaines de mètre et plusieurs centaines de tonnes, avec des profondeurs nécessaires de 30 à 40 mètres. En conséquence les coûts au Mwh annoncés se sont avérés prohibitifs face à l'évolution des coûts des autres énergies renouvelables.

Les hydroliennes exploitant un courant de liquide perpendiculaire à son axe de rotation: elles sont apparues plus récemment et sont venues d'une déclinaison de solutions testées en fluvial. Simple de conception, elles permettent moins de turbulences générées dans les courants, une meilleure densité d'implantation possible par rapport aux systèmes hélicoïdes du fait de régimes moins turbulents. Leurs inconvénients sont les suivants: rendements faibles, un manque de protection de la faune contre les collisions, conflits d'usages pour la pêche et la navigation, taille et implantation des matériels limitant les profondeurs et sites éligibles ; coûts d'installation et maintenance, moyens sous-marins et de levage offshore difficilement mobilisables et coûteux, relief et nature des fonds limitants les sites éligibles.

- Les hydroliennes ondulantes : elles ont pour avantages des rendements revendiqués supérieurs aux autres technologies existantes, un impact environnemental limité, une implantation possible en faibles profondeurs, une possible haute densité. Elles ont les inconvénients suivants : faible puissance au m ² occupé, manque de fiabilité du fait de la multiplicité des composants de production situés sur les articulations, sensibilité aux pannes du fait des risques d'encrassements et blocages par corps étrangers portés par les courants ; effets de la colonisation par le biotope impactant le rendement dans le temps et la fiabilité est à éprouver en conditions réelles.

Toutes ces technologies ont une seule fonction, produire de l'électricité immédiatement utilisée sur le réseau de distribution.

Le but de la présente invention est de résoudre tout ou partie des inconvénients précédemment cités et notamment de proposer, par rapport à l'état de l'art, une hydrolienne selon l'invention:

- éligible sur un grand nombre de sites, de préférence non dépendant du relief et de la nature des fonds et/ou des variations dues aux marées et/ou aux variations saisonnières et/ou aux variations des profondeurs des courants et/ou offrant une meilleure compatibilité avec la diversité des gisements de courants à exploiter, et/ou

- limitant les nuisances environnementales, dont une ou plusieurs nuisances parmi les perturbations des courants, la poldérisation accélérée par dépôts sédimentaires, l'altération profonde et irréversible des biotopes, les collisions avec la faune, l'obstruction des accès et désertification de frayères, les pollutions par bruits basses fréquences nuisibles en particulier pour les mammifères marins, et/ou les pollutions par l'aluminium des systèmes anticorrosion cathodiques, et/ou

- permettant de plus faibles coûts d'installation et/ou de maintenance et/ou de plus courts délais d'amortissement qui soient compétitifs avec les autres sources d'énergies renouvelables, avec notamment des coûts de moyens sous-marins et de logistique offshore faibles et facilement mobilisables en cas de panne y compris en période climatique difficile, et/ou

- évitant les conflits d'usage importants pour la pêche et la navigation, - de faible taille et ayant un impact paysager limite, et/ou nécessitant peu de matières premières, et/ou

- de faible vulnérabilité aux événements climatiques (tempêtes, cyclones, coûts de vents et/ou vagues exceptionnelles), et/ou

- de rendement amélioré et/ou de bonne puissance par rapport à la surface ou au volume occupé, et/ou

- de meilleure fiabilité par rapport aux systèmes comprenant une multiplicité de composants de production situés sur des articulations, et/ou

- ayant la capacité en utilisant de manière hybride différents vecteurs énergétiques de lisser et de stocker la production en maximisant le rendement annuel et la compétitivité du MWh produit, et/ou

- porteuse de fonctionnalités nouvelles et bénéfices indirects pour la remédiation des milieux naturels (puit de carbone, lutte contre l'eutrophisation, restauration de la biosphère) et l'amélioration des conditions de vie des communautés locales en facilitant leur accès à l'eau potable, la nourriture, et l'énergie.

Exposé de l'invention

Cet objectif est atteint avec un système hydrolien, comprenant :

- au moins un module hydrolien agencé pour être immergé dans un liquide, chaque module comprenant : o un chemin de circulation de liquide dans le module comprenant une entrée agencée pour faire entrer du liquide dans le chemin et au moins une sortie agencée pour faire sortir le liquide du chemin, o Au moins une génératrice dans le chemin de circulation de liquide, ladite ou chaque génératrice étant agencée pour transformer une énergie cinétique du liquide circulant dans le chemin en énergie électrique et/ou mécanique, o des moyens d'injection de gaz dans le module.

Selon un premier aspect, le système hydrolien et/ou chaque module peut comprendre des moyens pour contrôler une quantité de gaz injecté par ses moyens d'injection de gaz en fonction : - d une consigne de niveau d immersion de I au moins un module dans le liquide, de préférence de manière à ajuster la profondeur de l'au moins un module dans le liquide en fonction de la consigne de niveau d'immersion, et/ou

- d'une consigne d'excédent d'injection de gaz recherché en dissolution dans le liquide (typiquement dans une veine d'eau), de préférence pour fonction puit de carbone et/ou remédiation.

De préférence le système hydrolien est agencé, par les moyens pour contrôler une quantité de gaz injecté par les moyens d'injection, pour modifier la consigne de niveau d'immersion de manière à :

- aller plus profondément dans le liquide, et/ou

- remonter à ou vers la surface du liquide, et/ou

- ajuster la profondeur de l'au moins un module dans le liquide en fonction de la consigne de niveau d'immersion.

Le système hydrolien est donc de préférence agencé pour avoir plusieurs positions dans le liquide en fonction de la consigne de niveau d'immersion.

Selon un deuxième aspect, l'au moins une génératrice peut comprendre au moins une turbine.

Les moyens d'injection de gaz peuvent être agencés pour, lorsque le module est entièrement immergé dans le liquide, injecter du gaz au niveau de l'au moins une turbine de sorte qu'une partie inférieure de l'au moins une turbine soit immergée dans le liquide parcourant le chemin de circulation de liquide et une partie supérieure de l'au moins une turbine soit dans le gaz injecté.

Pour chaque module : le module ou l'hydrolienne peut comprendre : o un premier jeu de turbine comprenant au moins une turbine, o un deuxième jeu de turbine comprenant au moins une turbine,

- l'hydrolienne peut être agencée pour que, en fonction d'un sens de courant du liquide environnant l'au moins un module : o le premier jeu de turbine soit situé au-dessus du deuxième jeu de turbine, ou o le deuxième jeu de turbine soit situé au-dessus du premier jeu de turbine,

- les moyens d'injection de gaz peuvent être agencés pour, lorsque le module est entièrement immergé dans le liquide : o injecter du gaz au niveau de I au moins une turbine du jeu de turbine, dit « jeu supérieur », situé au-dessus de l'autre jeu de turbine, de sorte qu'une partie inférieure de l'au moins une turbine du jeu supérieur soit immergée dans le liquide parcourant le chemin de circulation de liquide et une partie supérieure de l'au moins une turbine du jeu supérieur soit immergée dans le gaz injecté, et/ou o ne pas injecter du gaz au niveau de l'au moins une turbine du jeu de turbine, dit « jeu inférieur », situé au-dessous de l'autre jeu de turbine, de sorte que l'au moins une turbine du jeu inférieur soit totalement immergée dans le liquide parcourant le chemin de circulation de liquide.

L'au moins une turbine peut être agencée pour tourner autour d'un axe (de préférence horizontal) perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à un sens de circulation du liquide dans le chemin de circulation de liquide.

L'hydrolienne peut comprendre un système d'ancrage de l'au moins un module et au moins un câble reliant l'au moins un module au système d'ancrage.

Le système d'ancrage peut être équipé d'un treuil agencé pour raccourcir ou allonger l'au moins un câble reliant l'au moins un module au système d'ancrage.

L'hydrolienne peut comprendre au moins un alternateur, agencé pour transformer en énergie électrique une rotation de l'au moins une génératrice causée par l'énergie cinétique du liquide circulant dans le chemin, et des moyens pour conduire, le long de l'au moins un câble reliant l'au moins un module au système d'ancrage, de l'électricité produite par l'au moins un alternateur.

Les moyens d'injection du gaz peuvent comprendre un compresseur situé :

- dans l'au moins un module, et/ou

- dans le système d'ancrage et/ou un module pilote immergé relié(s) à des moyens de prélèvement de gaz en surface du liquide et relié, de préférence le long de l'au moins un câble reliant l'au moins un module au système d'ancrage, à chaque module de manière à distribuer du gaz à chaque module, et/ou - dans des moyens de prelevement du gaz en surface du liquide et relié, de préférence le long de l'au moins un câble reliant l'au moins un module au système d'ancrage, à chaque module de manière à distribuer du gaz à chaque module.

L'hydrolienne peut comprendre plusieurs modules reliés entre eux et au même système d'ancrage, dont un module dit module pilote (aussi appelé module maître) comprenant des moyens pour commander les autres modules dits esclaves.

L'au moins un module de l'hydrolienne peut comprendre des moyens pour, à partir de l'énergie électrique et/ou mécanique produite par l'au moins une génératrice, produire du dihydrogène et /ou du dioxygène à partir d'eau dans lequel cet au moins un module est immergé. L'au moins un module de l'hydrolienne peut comprendre en outre :

- des moyens de stockage de ce dihydrogène et /ou dioxygène, et/ou

- des moyens pour distribuer ce dihydrogène et /ou dioxygène, par exemple : o par une canalisation , de préférence à une station portuaire, et/ou o par distribution de bouteille ou conteneur comprenant ce dihydrogène et /ou dioxygène, et/ou o par un connecteur ou une prise de distribution de ce dihydrogène et /ou dioxygène

Au moins un module de l'hydrolienne peut comprendre des moyens pour, à partir de l'énergie électrique et/ou mécanique produite par l'au moins une génératrice, comprimer du dioxygène produit par l'hydrolienne et/ou de l'air prélevé en surface par l'hydrolienne, et injecter ce dioxygène ou cet air dans de l'eau dans lequel cet au moins un module est immergé.

Les moyens d'injection du gaz peuvent comprendre :

- un compresseur, dans au moins un des modules et/ou dans chaque module, et relié à des moyens de prélèvement du gaz en surface du liquide, et/ou

- un système de compression de gaz dans au moins un module relié à des moyens de prélèvement de gaz, lesdits moyens de prélèvement de gaz étant agencés pour prélever le gaz et le diriger vers les moyens de compression afin de comprimer le gaz prélevé, lesdits moyens de prélèvement de gaz étant de préférence : o agences pour prelever le gaz en surface du liquide, et/ou o situés en surface dans une bouée de prélèvement d'air et/ou o situés sur une plateforme en surface, de préférence en cas de recyclage de CO2 issu de capture industrielle.

Les moyens d'injection du gaz peuvent comprendre :

- des moyens de stockage du gaz, de préférence dans chaque module. Le Système hydrolien selon l'invention peut comprendre :

- des moyens de stockage de dihydrogène produit par le système hydrolien, lesdits moyens de stockage étant de préférence statiques ou amovibles, et/ou

- des moyens de stockage de dioxygène produit par le système hydrolien, lesdits moyens de stockage étant de préférence statiques ou amovibles.

Le système hydrolien selon l'invention peut comprendre :

- des moyens techniques de distribution , et/ou de facturation et/ou de paiement de dihydrogène produit par le système hydrolien, de préférence en remplissage de réservoirs de navires ou vaisseaux ou de bouteilles amovibles, et/ou

- des moyens techniques de distribution , et/ou de facturation et/ou de paiement de dioxygène produit par le système hydrolien, de préférence en remplissage des réservoirs de navires ou ou vaisseaux ou de bouteilles amovibles.

Le système hydrolien selon l'invention peut comprendre :

- des moyens de désalinisation de l'eau ou liquide dans lequel est immergé l'au moins un module, de préférence aux fins de fourniture d'eau potable ou autres usages.

Le système hydrolien selon l'invention peut comprendre :

- des moyens traitement et/ou de filtration de l'eau ou liquide dans lequel est immergé l'au moins un module, et/ou provenant d'une source externe par canalisations raccordées, de préférence aux fins de fourniture d'eau potable ou autres usages.

Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :

[Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique de coupe de profil du système hydrolien 1 selon l'invention dans sa version à un seul module producteur d'électricité de type A, typiquement dans sa version marine double-flux et faibles profondeurs, avec son principe de stockage et injection d'air comprimé prélevé en surface.

[Fig. 2] la figure 2 est une vue schématique de coupe de dessus du module producteur d'électricité (A) selon l'invention suivant la figure 1,

[Fig. 3] la figure 3 est une vue schématique de coupe de profil d'une variante du système hydrolien 1 selon l'invention dans sa version à plusieurs modules 2, illustrant simultanément différentes positions possibles et son mode d'adaptation aux variations des niveaux d'eau dues au marnage ainsi qu'aux changement de sens des courants, et qui est le mode de réalisation préféré de l'invention,

[Fig. 4] la figure 4 est une vue schématique de coupe de dessus d'un module de type B qui a pour fonction de produire et stocker du dihydrogène H2 pour le système hydrolien 1 selon l'invention, dans une version monomodule

[Fig. 5] la figure 5 est une vue schématique de coupe de profil d'un module de type B (pour produire et/ou stocker du dihydrogène H2) pour le système hydrolien 1 selon l'invention, intégrant la fonction de station submersible de livraison H2 pour le ravitaillement des bateaux ou vaisseaux.

[Fig. 6] la figure 6 est une vue schématique d'un exemple d'association des fonctions suivant différents types de modules (A et C), répartis dans chaque système hydrolien 1 selon l'invention, qui sont raccordés en un champ EMR (Energies Marines Renouvelables) conventionnel où l'électricité est délivrée au réseau terrestre via des câbles sous-marins. Les modules hachurés (Type C) sont spécifiquement dédiés à la diffusion d'air dans l'eau pour la production de phytoplancton à effet "puit de carbone" et/ou la remédiation en cas d'eutrophisation.

[Fig. 7] chaque figure 7 a) b) ou c) est une vue schématique d'exemples d'association des fonctions de différents types de modules parmi A, B, C répartis dans différentes configurations de systèmes hydroliens 1 selon l'invention, suivant des versions non-conventionnelles car non raccordées au réseau électrique.

[Fig. 8] la figure 8 est une vue schématique de coupe de profil du système hydrolien 1 selon l'invention dans sa déclinaison fluviale à un seul module producteur d'électricité de type A , version mono-flux, avec treuils permettant l'effacement pour les besoins de navigation.

[Fig. 9] la figure 9 est une vue schématique de coupe de dessus du système hydrolien 1 selon l'invention figure 8, en position de travail et d'effacement.

[Fig. 10] la figure 10 est une vue schématique d'usage tracté du système hydrolien 1 selon l'invention et de son ou ses module(s) 2, en position de travail en ancres flottantes (partie a), et en position de stockage des modules (partie b) suivant 2 options : en poupe ou sur les bords.

Ces modes de réalisation étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites ou illustrées par la suite isolées des autres caractéristiques décrites ou illustrées (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, et/ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou à différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.

On va tout d'abord décrire, en référence aux figures 1 à 7, un mode de réalisation d'hydrolienne 1 selon l'invention.

On utilisera indifféremment les expressions « hydrolienne » et « système hydrolien ».

Le système hydrolien 1, comprend :

- au moins un module 2 (aussi appelé « module hydrolien »), agencé pour être immergé dans un liquide 9, chaque module 2 comprenant : o un chemin 3 de circulation de liquide 9 dans le module 2 comprenant une entrée 4 agencée pour faire entrer du liquide 9 dans le chemin 3 et au moins une sortie 5 agencée pour faire sortir le liquide 9 du chemin 3, o au moins une turbine 6 dans le chemin 3 de circulation de liquide, agencée pour être entrainée en rotation par le liquide 9 circulant dans le chemin 3, o au moins un alternateur 7, agencé pour transformer en énergie électrique une rotation de l'au moins une turbine 6, o des moyens 8 d'injection du gaz 10 dans le module.

Le système hydrolien 1 est un Système Hydrolien hybride modulaire (SH2M)

Bien entendu, dans la version à un seul module 2, l'expression « chaque module » doit s'entendre comme « le module ».

Sur la figure 1, la zone non hachurée du chemin 3 représente la zone du chemin 3 comprenant le liquide 9 et la zone hachurée représente la zone du module 2 comprenant le gaz 10 injecté.

Le caisson du module 2 est typiquement en aluminium, Inox, polyéthylène et/ou matériaux composites.

Chaque turbine 6 est par exemple de type tangentiel non traversante pour limiter les pertes de rendements et bruits dus à la trainée, et composée en aluminium, inox, et/ou matériaux composites. Le diamètre et nombre de pâles sont optimisés pour la vitesse de courant la plus fréquente pour le site considéré, le prototypage permettra de concevoir les algorithmes de dimensionnement. Typiquement, chaque turbine 6 a environ 1 mètre de diamètre et quelques dizaines de pâles, pour une vitesse du liquide dans le chemin 3 moyenne ou la plus fréquente pour le site considéré d'environ 2 mètres par seconde.

Chaque turbine 6 est agencée pour que le liquide 9 s'écoule selon un écoulement laminaire dans le chemin 3.

Chaque alternateur 7 est par exemple de type à aimants permanents synchrone sans balai et à régulation électronique (25 à 100 kW par alternateur à 400V/50hz stabilisé).

On entend par turbine 6 tout dispositif rotatif destiné à utiliser la force du fluide 9 et à la transmettre au moyen d'un arbre.

Le liquide 9 est de l'eau, de préférence de l'eau de mer ou de l'eau douce.

Chaque turbine 6 est entourée partiellement d'un espace 176.

Le système hydrolien 1 (de manière centralisée dans un seul module maître 21) et/ou chaque module 2 comprend en outre des moyens 11 pour contrôler une quantité du gaz 10 injecté par les moyens d'injection 8 du gaz dans un espace de retention 176 du gaz 10 (dilate par rapport a son état de stockage dans le module 2, plus exactement dans les moyens de stockage 14) en fonction :

- d'une consigne de niveau d'immersion de l'au moins un module 2 dans le liquide 9, et/ou

- en fonction d'une consigne d'excédent d'injection recherché en dissolution dans une veine d'eau pour fonctions puit de carbone et/ou remédiation.

Ainsi, par biomimétisme (inspiré des seiches), l'espace 176 a une fonction technique de vessie natatoire agencée pour ajuster la profondeur de l'au moins un module 2 dans le liquide 9 en fonction de la consigne de niveau d'immersion et/ou besoins d'excédent d'injection du gaz dans la veine d'eau (remédiation).

L'espace 176 d'une turbine 6 est typiquement un espace de forme tronc elliptique de volume d'au moins 10 m ³ (dans l'exécution préférentielle de l'invention), entourant une moitié supérieure de sa turbine 6. Un lestage du module permet l'adaptation de sa flottabilité en fonction des options de construction et variantes de conception.

Ainsi, l'hydrolienne 1 est éligible sur un grand nombre de sites, puisque son implantation est peu dépendante du relief et de la nature des fonds et/ou des variations dues aux marées et/ou aux variations saisonnières et/ou des profondeurs des courants et/ou des contraintes environnementales et d'usages et offre une large compatibilité avec la diversité des gisements de courants à exploiter.

Les moyens de contrôle 11 comprennent au moins un ordinateur, une unité centrale ou de calcul, un chemin électronique analogique (de préférence dédié), un chemin électronique numérique (de préférence dédié), et/ou un microprocesseur (de préférence dédié), et/ou des moyens logiciels. Un dispositif d'alimentation électrique de secours sur batteries du système de contrôle permet l'autonomie nécessaire en l'absence d'auto-alimentation. Il intervient notamment pour l'injection d'air et l'assistance au démarrage.

Les moyens de contrôle 11 sont reliés (électriquement et/ou par des moyens de communication filaires ou non filaires) aux moyens d'injection 8 de manière à les contrôler.

Le gaz 10 est de préférence de l'air ou du O2 OU du CO2. L'expression « gaz » peut comprendre de preference de l'air, mais aussi du CO2 industriel capturé pour recyclage (pompe biologique carbone) ou autre suivant besoins de remédiation, ou dans la version H2 du O2 sous-produit.

Les moyens de contrôle 11 comprennent en outre :

- des moyens de communication (ou de collecte de données) agencés pour recevoir depuis l'extérieur du module 2 la consigne de niveau d'immersion (par exemple sur commande d'un opérateur extérieur), et/ou

- au moins un capteur (ou des moyens de mesure) fournissant des données (par exemple des données de détection de l'approche d'un navire ou vaisseau, et/ou des données sur la force et/ou position d'un courant marin ou fluvial, taux d'oxygène dans l'eau, etc) et des moyens de calcul ou détermination de la consigne de niveau d'immersion en fonction des données dudit au moins un capteur.

Typiquement, l'hydrolienne 1 est agencée, par ses moyens 11, pour modifier sa consigne de niveau d'immersion de manière à :

- aller plus profondément dans le liquide 9 pour des données de détection de l'approche d'un navire ou vaisseau ne souhaitant pas interagir avec l'hydrolienne 1, et/ou

- remonter à la surface du liquide 9 pour des données de détection de l'approche d'un navire ou vaisseau souhaitant interagir avec l'hydrolienne, et/ou

- ajuster la profondeur de l'au moins un module 2 dans le liquide 9 en fonction du marnage, de la hauteur d'un courant de liquide 9 à exploiter, etc.

On remarque que l'hydrolienne 1 évite les conflits d'usage importants pour la pêche et la navigation.

Chaque turbine 6 est agencée pour tourner autour d'un axe (horizontal) 15 perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à un sens de circulation 16 du liquide 9 à travers cette turbine 6 dans le chemin de circulation 3.

Ce type de turbine 6, exploitant un courant 16 de liquide 9 perpendiculaire à son axe de rotation 15, permet moins de turbulences générées dans les courants, une meilleure densité d'implantation possible par rapport aux systèmes hélicoïdes du fait de régimes moins turbulents (et donc une meilleure production par unité de surface avec des gains de compétitivité).

L'hydrolienne 1 comprend un système d'ancrage 17 de l'au moins un module et au moins un câble 18 reliant l'au moins un module au système d'ancrage 17. Chaque cable 18 est de préférence un cable étanche multifonction ombilical, conducteur (Umax 3 kV), d'ancrage (résistance rupture max 60 t), et de communication (cuivre et/ou Fibres optiques).

De préférence deux câbles 18 relient deux côtés opposés de chaque module 2 au système d'ancrage 17.

Le système d'ancrage 17 comprend des lests bétons si le fond est sédimentaire ou des fixations mécaniques si le fond est rocheux. Les lests bétons sont acheminés par remorquage et coulés in situ de manière réversible.

En dehors des ancrages 17, la surface maritime reste accessible à une pêche alternative au flux et reflux. L'hydrolienne 1 peut être noyée et rendue inerte sur le fond (position 104, figure 3) en protection d'événements climatiques exceptionnels et/ou pour permettre le passage de bateaux à tirants d'eau exceptionnels.

Chaque module 2 est retenu par l'au moins un câble 18.

Chaque module 2 comprend au moins un vérin 180 (de préférence un vérin 180 par câble 18), contrôlé par les moyens 11 de ce même module, reliant ce module 2 à l'au moins un câble 18 de manière à adapter l'assiette du module 2.

Les moyens 11 sont agencés pour commander chaque vérin 180.

Chaque vérin 180 peut par exemple être de type pneumatique double effet.

L'entrée 4 comprend une grille 41 (de préférence autonettoyante) anti faune et corps étrangers. Cela évite l'altération profonde et irréversible des biotopes, et les collisions avec la faune, et diminue les risques de pannes par blocage ou détérioration des turbines.

La grille 41 est par exemple de type à dégrillage automatique par peignes manœuvrés par vérins pneumatiques.

L'entrée 4 comprend un convergent 42 agencé pour accélérer la vitesse du fluide 9 dans le chemin 3.

Le convergent 42 est par exemple agencé pour réduire la section de l'entrée 4 d'au moins 15 % avant l'au moins une turbine 6.

Les moyens d'injection 8 d'un module 2 sont agencés pour, lorsque le module 2 est entièrement immergé dans le liquide 9, injecter le gaz 10 au niveau de l'au moins une turbine 6 de sorte qu'une partie inférieure 66 de l'au moins une turbine soit immergée dans le liquide 9 parcourant le chemin 3 et une partie supérieure 76 de l'au moins une turbine 6 soit immergee dans le gaz injecté 10 ou en contact au moins partiellement avec le gaz injecté 10.

L'espace de rétention 176 du gaz 10 entoure la partie supérieure 76 de l'au moins une turbine 6.

Ainsi, chaque module 2 exploite la différence de densité entre l'air 10 et l'eau 9 (x 800) par une immersion partielle, et améliore considérablement son rendement global d'exploitation annuelle avec une meilleure sensibilité aux variations de vitesse des courants permettant en particulier d'exploiter les plus fréquents inférieurs à 2 mètres par seconde. L'injection d'air facilite l'auto démarrage qui est un point faible des turbines tangentielles par rapport aux hélicoïdes, et le stockage d'air lors des courants forts permet d'améliorer le rendement en injectant plus d'air lorsque les courants sont plus faibles avec un meilleur taux de charge des alternateurs et de l'électrolyseur en production H2.

Le module 2 comprend : o un premier jeu 61 de turbine comprenant au moins une turbine 6, o un deuxième jeu 62 de turbine comprenant au moins une turbine 6,

Ce deuxième jeu 62 de turbine peut ne pas être présent dans certaines variantes de l'invention.

L'au moins une sortie 5 comprend une sortie 5 par jeu 61, 62 de turbine 6.

L'entrée 4 est commune aux deux jeux 61, 62 de turbines 6.

Chaque sortie 5 comprend au moins un volet réglable 51 agencé pour adapter le débit et l'assiette du module 2.

Les moyens 11 sont agencés pour commander chaque volet 51.

Chaque volet 51 peut par exemple être en aluminium, Inox, polyéthylène et/ou matériaux composites.

Selon les variantes considérées, l'hydrolienne 1 peut comprendre :

- un nombre variable de module 2 : o un seul module (comme illustré sur les figures 1 et 2) ou o plusieurs modules reliés entre eux par l'au moins un câble

18 et au même système d'ancrage 17 (comme illustré en particulier sur les figures 3, 6 et 7), dont un module 2 dit module pilote 21 (aussi appelé « module maître ») comprenant des moyens 22 pour commander les autres modules 2 dits esclaves, et/ou

- un nombre variable de turbine 6 par jeu de turbine 61 ou 62 (par exemple une turbine 6 par jeu de turbine 61, 62 comme illustré à la figure 2 ou deux turbines 6 d'axes de rotation alignés par jeu de turbine 61, 62 comme illustré à la figure 4).

Les moyens 22 comprennent au moins un ordinateur, une unité centrale ou de calcul, un chemin électronique analogique (de préférence dédié), un chemin électronique numérique (de préférence dédié), et/ou un microprocesseur (de préférence dédié), et/ou des moyens logiciels. Un dispositif d'alimentation électrique de secours sur batteries du système de contrôle permet l'autonomie nécessaire en l'absence d'auto-alimentation. Il intervient notamment pour l'injection d'air et l'assistance au démarrage.

Pour toutes ces variantes, le système hydrolien 1 peut avoir plusieurs positions dans le liquide 9, en fonction d'un sens du courant du liquide 9 autour des modules 2 (par exemple pour les positions 101 et 102 de la figure 3) et/ou en fonction de la consigne de niveau d'immersion (par exemple pour les positions 103 et 104 de la figure 3).

La conception flottante permet de la tracter sur zone d'installation avec un minimum de résistance aux courants du fait de sa forme oblongue hydrodynamique dans le sens longitudinal.

Elle permet d'exploiter des courants en faibles profondeurs comme les passes de lagons, les voies de navigation car elle peut « s'effacer » pour laisser le passage des bateaux. Elle occupe une place minimale et temporaire sur les fonds marins en préservant l'accessibilité des zones de pêches.

Les modules 2 flottent entre deux eaux en fonction de la profondeur exploitable liée aux fluctuations du marnage et en tenant compte du tirant d'eau minimum nécessaire à la navigation.

Suivant besoin les modules 2 peuvent être coulés (Figure 3, position 104) pour reposer sur le fond (ht~3m) sur détection d'un bateau. Le fond est situé sous le liquide 9.

A l'étale (Figure 3, position 103) les modules 2 sont en surface ou d'accès facile, facilitant la maintenance sans moyens offshore lourds ou importants. Le système hydrolien 1 peut etre multiplié et agencé en « bancs » aussi bien en largeur qu'en hauteur pour exploiter totalement les courants. Il peut être installé en grandes profondeurs pour exploiter des courants thermohalins comme le Gulf Stream ou le Kuroshio.

Son très faible impact environnemental réside dans sa conception qui d'une part privilégie le maintien d'un écoulement laminaire de l'eau et des dimensions réduites de turbines afin d'éviter les pollutions acoustiques nuisibles à la biosphère. D'autre part les fonds sont préservés car l'ancrage 17 créé peu de perturbations des courants susceptibles de modifier la répartition sédimentaire. Les risques de collisions pour les animaux marins sont extrêmement réduits par rapport aux solutions connues à ce jour.

Son impact en émission de gaz à effet de serre est positif avec un effet puit de carbone. En effet son action d'injection d'air dans l'eau renforce la "pompe biologique" naturelle qui transforme par photosynthèse le carbone en biomasse en produisant du phytoplancton. Or la capacité d'absorption des océans diminue avec l'augmentation de leur température due au réchauffement climatique. L'hydrolienne permettrait, sous réserve de ne pas générer une acidification des eaux trop importante, de recycler du CO2 industriel capturé en l'utilisant livré sur une plateforme équipée de compresseurs d'injection en remplacement de l'air ambiant normalement prélevé.

Ainsi, pour toutes ces variantes le système hydrolien 1 est agencé pour que, en fonction d'un sens de courant du liquide 9 environnant l'au moins un module : o le premier jeu de turbine 61 soit situé au-dessus du deuxième jeu de turbine 62 (cas de la position 101 de la figure 3), ou o le deuxième jeu de turbine soit situé au-dessus du premier jeu de turbine (cas de la position 102 de la figure 3),

Pour chaque module 2, les moyens d'injection 8 de gaz de ce module 2 sont agencés pour, lorsque ce module 2 est entièrement immergé dans le liquide 9 : o injecter du gaz 10 au niveau de l'au moins une turbine 6 du jeu de turbine (jeu 61 sur la figure 1 et dans la position 101 de la figure 3, ou jeu 62 dans la position 102 de la figure 3)) , dit « jeu supérieur », situé au-dessus de l'autre jeu de turbine (jeu 62 sur la figure 1 et dans la position 101 de la figure 3, ou jeu 61 dans la position 102 de la figure 3)), de sorte qu'une partie inférieure 66 de l'au moins une turbine 6 du jeu supérieur soit immergée dans le liquide 9 parcourant le chemin 3 et une partie supérieure 76 de l'au moins une turbine 6 du jeu supérieur soit immergée dans le gaz 10 injecté ou en contact au moins partiellement avec le gaz injecté 10, et o ne pas injecter du gaz 10 au niveau de l'au moins une turbine 6 du jeu de turbine (jeu 62 sur la figure 1 et dans la position 101 de la figure 3, ou jeu 61 dans la position 102 de la figure 3)), dit « jeu inférieur », situé au-dessous de l'autre jeu de turbine, de sorte que l'au moins une turbine 6 du jeu inférieur soit totalement immergée dans le liquide 9 parcourant le chemin de circulation 3 de liquide. L'au moins une turbine 6 du jeu inférieur peut tourner, ou pas suivant la vitesse variable du courant; son rendement est intéressant pour les vitesses de courants les plus élevées et son point de fonctionnement complémentaire à celui de la turbine 6 ciblant les régimes de courants plus faibles. Cette complémentarité améliore le rendement global annuel de production.

Les moyens d'injection 8 du gaz comprennent :

- un compresseur 12 dans au moins un des modules 2 (de préférence module maître) ou dans chaque module 2 relié (de préférence au moins en partie le long de l'au moins un câble 18 reliant l'au moins un module 2 au système d'ancrage 17) à des moyens 13 de prélèvement du gaz 10 en surface du liquide, et/ou

- un compresseur dans le système d'ancrage, et/ou

- un compresseur 12 situé dans des moyens de prélèvement 13 du gaz en surface du liquide et relié (de préférence au moins en partie le long de l'au moins un câble 18 reliant l'au moins un module 2 au système d'ancrage 17) à chaque module 2 de manière à distribuer le gaz 10 à chaque module 2 ; en particulier pour les profondeurs importantes, les moyens de compression pourront être disposés dans une bouée ou un module flottant en surface qui peut être équipé de sources d'énergie renouvelable complémentaires (éoliennes photovoltaïques, houlomotrices...). De manière générale, le compresseur 12 peut etre remplacé par un système 12 de compression de gaz dans au moins un module relié à des moyens de prélèvement de gaz 13, lesdits moyens de prélèvement de gaz étant agencés pour prélever le gaz et le diriger vers les moyens de compression afin de comprimer le gaz prélevé, lesdits moyens de prélèvement de gaz étant de préférence : o agencés pour prélever le gaz en surface du liquide, et/ou o situés en surface dans une bouée de prélèvement d'air et/ou o situés sur une plateforme en surface, de préférence en cas de recyclage de CO2 issu de capture industrielle.

Les moyens 13 de prélèvement comprennent typiquement une bouée en surface (par exemple en acier, aluminium, Inox, polyéthylène ou matériaux composites suivants normes de conception, signalisation, et télécommunication en vigueur) ou des moyens positionnés sur au moins un module 2, 21 agencé pour prélever le gaz 10 à l'étale depuis le module 2, 21 lorsque ce dernier est émergé au moins en partie du liquide 9.

Les moyens 8 d'injection du gaz 10 comprennent des moyens de stockage 14 du gaz dans chaque module 2, sous une forme comprimée par rapport au gaz 10 lors de son prélèvement par les moyens 13 et/ou lors de l'injection dans chaque module 2.

Les moyens de stockage (14) peuvent être statiques (par exemple cuve) ou amovibles (par exemple bouteille de gaz).

Dans un exemple de réalisation détaillé, les moyens d'injection 8 comprennent typiquement :

- les moyens de stockage 14 (type de bouteille ou autre), par exemple des Bouteilles en matériaux composites

- le compresseur 12, comme par exemple un compresseur industriel marinisé,

- un injecteur qui débouche dans le volume 176, relié au compresseur 12 et/ou moyen de stockage 14 par des tuyaux et/ou conduits d'air comprimé en acier, cuivre, inox ou polyéthylène.

Ainsi, l'hydrolienne 1 comprend des moyens pour prélever l'air depuis :

- une bouée 13 en surface ou un module flottant spécifique permettant de distribuer sur plusieurs groupes de modules et pour les grandes profondeurs nécessitant des pressions d'air plus élevées - à l'étale depuis le module maître 21 émergé (pour les faibles profondeurs).

L'air 10 est comprimé, stocké (dans les moyens 14), puis utilisé pour expulser le liquide 9 la chambre haute 176 de la ou des turbines actives 6 du jeu « supérieur » de turbine 6. Les modules 2 sont ainsi maintenus à hauteur dans le courant par biomimétisme (vessie natatoire des poissons).

Le système d'ancrage 17 ou le module 2 est équipé d'un treuil 19 agencé pour raccourcir ou allonger l'au moins un câble 17 reliant l'au moins un module 2 au système d'ancrage 17. Le treuil 19 permet la libération de toute la profondeur en allongeant le câble 18 d'un des ancrages 17. Le module 2 s'efface alors naturellement en se positionnant sur le côté de la veine de courant en occupant seulement 3 m de large. De préférence, seule la version fluviale des figures 8 et 9 est équipée de treuils 19.

Le treuil 19 est par exemple de type électrique ou pneumatique, et étanche.

Chaque module 2 est équipé d'un caisson technique étanche amovible qui comprend :

- Les moyens de contrôle 11 et/ou de commande 22 et/ou de gestion de régulation électrique de puissance de ce module 2, et/ou

- Les moyens de gestion 8, 12, 14 du gaz comprimé 10, qui alimentent aussi les vérins 180 de correction d'assiette, et/ou

- tout ou partie parmi l'au moins un capteur, les moyens de calcul, les moyens de communication, les moyens de mesure, de contrôle commande , et/ou de collecte de données, et/ou

- une alimentation électrique autonome, et/ou

- éventuellement suivant la variante, une ou plusieurs bouteilles de dihygrogène comprimé ou de dioxygène comprimé ou d'air comprimé.

Selon le type A, B, C ou D ci-dessous considéré, chaque module 2 peut produire et/ou stocker différents éléments:

A) Chaque module 2 peut produire et/ou stocker de l'électricité afin de la distribuer vers l'extérieur du module 2, dans le type A de module 2.

Dans ce cas, le système hydrolien 1 comprend des moyens 20 pour conduire, le long de l'au moins un câble 18 reliant l'au moins un module 2 au système d'ancrage 17, de l'électricité produite par l'au moins un alternateur 7. Ces moyens 20 comprennent typiquement cables sous-marins de raccordement des turbines à aux moyens de commande 11 (aussi appelés armoire TCC (pour « Turbine Control Center » ou Centre de contrôle des turbines)) du module maître 21 raccordée via la base d'ancrage au micro réseau 181 d'interconnexion de l'ensemble des hydroliennes au transformateur d'injection sur le réseau terrestre.

Comme illustré en figure 6, cette électricité peut ensuite être conduite par d'autres câbles 181 depuis l'ancrage 17 jusqu'à un transformateur terrestre 182.

Ainsi, chaque turbine 6 est couplée à un régulateur alternateur 7 (ou en direct), lui même raccordé à un micro-grid (ou micro réseau) 181 dimensionné suivant le nombre de modules 2 et/ou de systèmes hydroliens 1 installés. Ce micro-grid est couplé au réseau de distribution électrique terrestre local 182.

Un module 2 a une puissance d'environ 100 Kw (pour une vitesse de courant Vert = 2 m/s) pour un rendement annuel supérieur aux solutions actuelles du fait d'une meilleure sensibilité aux variations de vitesse des courants grâce notamment à sa conception hybride utilisant le vecteur gaz. Le régime laminaire en aval de l'hydrolienne 1 permet une meilleure densité d'implantation et donc une plus grande efficacité d'exploitation des gisements rapportée à leur surface maritime ou fluviale.

B) Chaque module 2 peut produire et/ou stocker du dihydrogène H2 afin de le distribuer vers l'extérieur du module 2, dans le type B de module 2.

Dans ce cas, l'au moins un module 2 du système hydrolien 1 comprend des moyens 23 pour, à partir de l'énergie électrique produite par l'au moins un alternateur 7, produire du dihydrogène à partir d'eau dans lequel cet au moins un module est immergé.

Ces moyens 23 comprennent typiquement un désalinisateur par osmose inverse (alimenté électriquement par les moyens 11 eux même alimentés par le ou les alternateur(s) 7 du module considéré) pour la production d'eau pure et un système d'électrolyse (alimenté électriquement par les moyens 11 eux même alimentés par le ou les alternateur(s) 7 du module considéré) qui transforme l'eau pure en H2 et O2. Cette production dessert typiquement un réseau H2 avec une pile à combustible pour produire de l'électricité 24h/24h pour les sites isolés et/ou un système de compression H2 et un stockage (bouteilles composites 700 Bars) avec station de livraison pour la mobilité décarbonée en substitution du gaz fossile ou du pétrole. Un cout compétitif de dihydrogène est possible grace au meilleures performances et à la conception des modules hydroliens conjuguées au stockage hybride d'énergie qui utilise l'air comprimé. Cela permet un dimensionnement optimisé de l'électrolyseur, sous-système le plus coûteux, afin d'obtenir un taux de charge le plus élevé possible malgré les variations d'intensité quotidiennes des courants marins.

Ainsi, le système hydrolien 1 peut également être utilisé pour la production locale d'hydrogène en circuits courts pour satisfaire les besoins électriques de sites isolés non raccordés (îles) et/ou pour les besoins des nouvelles mobilités notamment des ports, bateaux et villes côtières...

Cette invention est donc une brique de base de solutions efficaces pour sortir des énergies fossiles. Les océans constituent le plus gros capteur d'énergie solaire sur 70% de la surface terrestre. Cette énergie solaire renouvelable est restituée sous forme de vents de houles et de courants qui transmettent aussi l'énergie cinétique des astres par les marées. En utilisant cette hydrolienne les hommes peuvent devenir « pêcheurs d'énergies », ces EMR mises sous forme d'hydrogène renouvelable pour satisfaire leurs besoins de mobilité sur mer, sur terre, dans les airs et cela sans émettre ni carbone ni particules où risquer des catastrophes écologiques comme les marées noires.

Selon différentes variantes du type B :

- le module 2 peut être directement raccordé en micro grid (ou micro réseau) par une canalisation 282 de H2 immergée à une station portuaire de livraison d'hydrogène vert pour les bateaux . Ce modèle en circuit court a une efficacité environnementale 6 fois plus grande en substitution du gasoil (330 gCO2e/kWh) qu'un raccordement au réseau électrique RTE (53 gCO2e/kWh). Il est plus compétitif et moins impactant pour la biodiversité qu'une infrastructure par câbles sous-marins (1 M€/km). Il évite les difficultés d'atterrage et de raccordement au poste de livraison le plus proche bien souvent aléatoires (techniquement et juridiquement), de mauvaise acceptabilité sociale, et prohibitifs. Ce coût est à comparer avec celui d'une station H2 (1 M€, désalinisateur, électrolyseur et système de compression). Ces coûts vont d'ailleurs devenir de plus en plus compétitifs avec la démocratisation en cours du vecteur hydrogène.

- le module 2 de production hydrogène remonte automatiquement à la surface à la demande (signal émis par la bouée 13) pour le remplacement des bouteilles d'hb pleines récupérées par bateaux. La fréquence est variable suivant les courants, ( installation et les consommations. Des modules 2 complémentaires de production/stockage peuvent être prévus. La périodicité peut être ajustée en premiers mois d'exploitation grâce à un algorithme prédictif et aux données collectées. Il intègre les courants et marnages et les contraintes météos éventuelles afin d'optimiser les coûts. Ces bouteilles H2 sont distribuées sur les stations H2 du territoire dans les ports pour l'alimentation des bateaux, directement chez des professionnels de la mer pour des besoins spécifiques (navettes maritimes, ostréiculteurs, pécheurs), auprès de transporteurs logistiques (gros porteurs routiers) ou pour d'autres usages de mobilité (voitures, plaisance, vélos H2) voire procédés industriels (production d'engrais, sidérurgie, cimenteries, activités spatiales (Ariane...)... comme illustré sur les figures 4 et 5, le module 2 est directement équipé d'une prise de remplissage abritée par une trappe automatique étanche dont l'accès est accordé en mode paiement sans contact et/ou reconnaissance radio (R.FID ou équivalent). Les bateaux peuvent alors directement accoster au module 2 pour faire le plein (10 à 20 mn) . Un algorithme communiquant permet de guider par GPS les bateaux au point de livraison le plus proche en tenant compte des conditions techniques (stocks disponibles et prévisionnels, besoins des bateaux et...) et/ou météorologiques (brouillard, de nuit...).

Dans ce type B, le module 2 est équipé de deux caissons distincts. Le premier renferme la partie production de H2 et le second la partie stockage de H2. Le caisson de stockage est équipé d'un rack amovible avec connecteurs rapides qui permet de remplacer les bouteilles pleines par des vides lors de l'étale. L'oxygène sous-produit d'électrolyse peut également être valorisé en bouteilles (par exemple d'oxygène de qualité médicale ou pour les besoins de la plongée professionnelle) ou largué dans l'eau dopant ainsi la production de phytoplancton et toute la chaîne de biodiversité. En option une trappe automatique avec accès et paiement sans contact protège une prise de livraison qui permet lorsque le module est émergeant à l'étale de faire le plein des bateaux en accostant au module 2. Cette solution permet de rendre autonomes en énergie renouvelable les littoraux, flottes de pêche ou de plaisance, transport de passagers, en tout point de la planète en circuits courts et de lutter contre la malnutrition et le déclin de la biodiversité.

C) Chaque module 2 peut produire et/ou stocker du dioxygène O2 ou de l'air ou un autre élément (nécessaire à la restauration de milieux dégradés par le réchauffement climatique ou la pression anthropique littorale) afin de libérer dans le liquide 9 ce dioxygène O2 ou cet air ou cet autre élément, de préférence afin de ré-oxygéner l'eau ou le liquide 9 dans lequel le module 2 est immergé, dans le type C de module 2.

Dans ce cas, l'au moins un module 2 du système hydrolien 1 comprend des moyens 25 pour, à partir de l'énergie électrique produite par l'au moins un alternateur 7, comprimer de l'air ou du dioxygène produit par l'hydrolienne 1 (selon les moyens 23 ou 24 du module de type A) ou B) ci-dessus) par les moyens 13 et /ou le compresseur 12, et injecter ce dioxygène ou cet air dans de l'eau 9 dans lequel cet au moins un module 2 est immergé.

Ces moyens 24 sont en pratique identiques aux moyens 23 du module de type B), l'02 et l'1-12 étant tous deux des produits du désalinisateur et du système d'électrolyse.

Ce type C a pour fonctions principales la captation et séquestration sous forme de biomasse du carbone de l'air (ou industriel) et/ou la ré-oxygénation des eaux eutrophisées par le réchauffement climatique et la pollution anthropique. Le système hydrolien n'aura alors pas pour fonction unique de produire de l'énergie mais sera conçue pour utiliser les courants afin de comprimer de l'air atmosphérique pour l'injecter dans l'eau. En effet de plus en plus de baies et milieux marins ou fluviaux semi-fermés sont confrontés à des épisodes de prolifération d'algues (ou « algal bloom ») qui ont pour conséquence première l'eutrophisation puis l'apparition de cyanobactéries dangereuses pour le biotope, le faune benthique et les humains. La réoxygénation de l'eau permet de combattre ces effets en restaurant une population de phytophage équilibrée avec la prolifération d'algues. L'effet positif sur la chaîne alimentaire permettrait l'augmentation des volumes de pêche en améliorant la condition des pêcheurs et la lutte contre la malnutrition.

Ainsi, le système hydrolien 1 peut générer des bénéfices indirects en étant utilisé pour oxygéner l'eau et favoriser la prévention des prolifération d'algues voir diffuser d'autres éléments nécessaires à la restauration de milieux dégradés par le réchauffement climatique ou la pression anthropique littorale.

Dans une variante, l'oxygène sous-produit d'électrolyse peut être valorisé en bouteilles (par exemple d'oxygène de qualité médicale ou pour les besoins de la plongée professionnelle) et/ou distribué à des navires ou vaisseaux. La description faite pour le type B peut etre applicable au type C pour la production et le stockage de O2, en remplaçant H2 par O2

D) Chaque module 2 peut transformer directement l'énergie cinétique des courants en énergie mécanique de pompage pour fournir de l'eau potable par désalinisation d'eau de mer, ou par traitement d'eaux insalubres. Le système hydrolien 1 peut être utilisé pour fournir des services des eaux aux populations à partir des eaux marines ou fluviales que cela soit pour la consommation humaine, pour l'irrigation ou les besoins sanitaires. Cela sans avoir besoin d'aucune infrastructure électrique ce qui va avoir une importance cruciale pour l'adaptation au réchauffement climatique des pays émergents.

Dans ce cas, l'au moins un module 2 du système hydrolien 1 comprend des moyens 25 pour, à partir de l'énergie électrique produite par l'au moins un alternateur 7, assurer l'autonomie électrique de fonctionnement l'au moins un module 2 du système hydrolien et des moyens de désalinisation et/ou de traitement d'eau. L'essentiel de l'énergie des courants est utilisé par des pompes disposées en bout d'arbres des turbines 6 (en lieu et place des alternateurs 7). L'eau pompée est acheminée par des tuyauteries en polyéthylène electrosoudées sur la rive du fleuve ou sur la côte pour alimenter des réserves d'eau potable ou des bassins de stockage ou des systèmes d'irrigation. Elle peut également alimenter des bateaux citerne, des unités d'embouteillage d'eau alimentaire sur plateforme ou bateau ou encore dans des usines terrestres.

Le fait que le le système hydrolien 1 soit conçu dès l'origine pour permettre d'associer des modules 2 entre eux permet de bénéficier de toutes les fonctions à des degrés divers en fonction des besoins spécifiques du territoire concernés.

Ainsi, tous les modules de type A, B, C ou D sont combinables entre eux au sein d'un même système hydrolien 1 et/ou peuvent aussi être répartis dans plusieurs systèmes hydroliens 1 selon l'invention, selon une quasi infinité de combinaisons qui dépendent du nombre de module 2 par système hydrolien 1, et du choix des types de modules parmi A, B, C ou D. Par exemple, sur les figures 6 et 7 : - chaque module 2 non hachure est de type A, pour produire et/ou stocker de l'électricité afin de la distribuer vers l'extérieur de ce module 2,

- chaque module 2 simplement hachuré est de type B, pour produire et/ou stocker du dihydrogène H2 afin de le distribuer vers l'extérieur de ce module 2,

- chaque module 2 doublement hachuré est de type C, pour produire et/ou stocker du dioxygène O2 (si associé à des modules de type B) ou de l'air afin de ré-oxygéner l'eau ou le liquide 9 dans lequel le module 2 est immergé,

Dans le cas du système hydrolien 1 de droite de la figure 7c) comprenant trois modules de type B, ces modules 2 comprennent de haut en bas :

- un module de type B ayant les fonctions de station de remplissage et de stock de H2,

- un module de type B ayant les fonctions de compression et de stock de H2,

- un module de type B ayant les fonctions de production et de stock de H ₂ , ces trois modules 2 communiquant entre eux par des moyens de transport de H2 (de préférence le long de l'au moins un câble 18), afin que le H2 produit par le module 2 du bas puisse être comprimé par le module 2 du milieu, et que le ^comprimé par le module 2 du milieu puisse être distribué vers l'extérieur par le module 2 du haut.

A la vue de la description précédente, on comprend donc que le système hydrolien 1, par sa conception nouvelle, totalement originale, permet de couvrir les besoins de tous les gisements en minimisant les impacts d'usages ou environnementaux et les coûts de manière inédite et en apportant de nouveaux services et fonctionnalités jamais fournis par une hydrolienne.

Par son faible encombrement et sa conception modulaire flottante sous- marine l'hydrolienne 1 déploie une surface de captage variable en suivant l'évolution du marnage. Chaque module 2 a, pour une surface de captage avoisinant 20 m ² /u, l'encombrement d'un container standard ISO 668 :2020 et ISO 1496-3:2019 (Longueur=1218 cm , largeur=244 cm, Hauteur=290 cm pour un poids de 3,7 t) ce qui a I avantage de le rendre facilement transportable et productible en grande série.

Les gisements de trop faible profondeur pour les solutions hélicoïdes deviennent accessibles à cette invention, ou encore les passes de lagons qui ont de forts courants, une topographie inadaptée et une trop forte densité de biodiversité. De nombreuses îles souffrent des coûts élevés du gas-oil pour leur électricité et leur mobilité avec un impact carbone critique. Cette solution préserve l'avenir et l'autonomie de ces territoires très exposés aux catastrophes naturelles et à la montée des eaux consécutifs aux émissions de gaz à effet de serre liées à la dépendance au pétrole.

Le système hydrolien 1 est dit « hybride » par sa double capacité à produire de l'électricité renouvelable et/ou du H2 renouvelable à partir de deux éléments distincts l'eau et l'air ce qui est totalement nouveau.

On va maintenant décrire, mais uniquement pour ses différences par rapport aux figures 1 à 7 (les numéros de référence déjà décrits ne seront pas de nouveau décrits) l'hydrolienne 1 dans sa variante fluviale.

Cette variante peut être à un seul module 2, comme illustré aux figures 8 et 9, ou à plusieurs modules 2 comme précédemment illustré, en fonction de la profondeur du fleuve.

On remarque que chaque module 2 de l'hydrolienne de la figure 8 ne comprend qu'un seul jeu supérieur 61 de turbines 6. En effet, dans un fleuve, le sens du courant de l'eau de change pas.

En outre, on remarque que les moyens 13 de prélèvement du gaz 10 en surface du liquide 9 sont situés directement dans le module 2 (ou dans au moins un des modules 2, de préférence celui situé le plus en haut dans le cas à plusieurs modules 2): le gaz est prélevé et stocké dans le module 2 à chaque remontée du module 2 en surface du liquide 9.

Enfin, en référence à la figure 9, on remarque que les deux treuils 19 sont agencés pour allonger les deux câbles 18, 20 de longueurs sensiblement identiques (dans la position 111 du module 2) ou de longueurs différentes (dans la position 112 du module 2), de manière à pouvoir positionner le ou chaque module 2:

- dans sa position 111 de sorte que le ou chaque module 2 soit allongé perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction d'écoulement 16 du liquide 9 dans le fleuve (i.e. de sorte que l'axe 15 soit perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire a la direction d'écoulement 16 du liquide 9 dans le fleuve) ; cette position est la position d'utilisation du module 2 pour générer un courant électrique ou du H2 ou O2, ou

- dans sa position 112 de sorte que le ou chaque module 2 soit allongé parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction d'écoulement 16 du liquide 9 dans le fleuve (i.e. de sorte que l'axe 15 soit parallèle ou sensiblement parallèle à la direction d'écoulement 16 du liquide 9 dans le fleuve) ; cette position est la position du module 2 permettant de laisser passer certains navires sur le fleuve sans toucher le module 2.

La figure 10 est une vue schématique d'usage tracté (derrière un navire 200 ou autre vaisseau 200 submersible ou semi-submersible équipé de moyens véliques 202) du système hydrolien 1 selon l'une quelconque des variantes ou modes de réalisation précédemment décrits, et de son ou ses module(s) 2 :

- en position de travail en ancres flottantes (partie a), et

- en position de stockage des modules (partie b) suivant 2 options : en poupe avec mise à l'eau par portique de levage 204 ou sur les bords avec mise à l'eau par rampes 203 bâbord et/ou tribord.

Ce ci illustre l'usage du système 1 pour de la récupération d'énergie en tant qu'ancres flottantes tractées produisant de l'hydrogène renouvelable au portant pour bateaux retrofités hybrides équipés avec aile de traction éco.

Le navire 200 comprend un container 201 de production de H2, en particulier si cette option n'est pas intégrée au(x) module(s) 2.

Selon les différentes variantes ou modes de réalisation de l'invention précédemment considérés, l'invention peut donc, de manière modulable, former un Système Hydrolien Hybride Modulaire (SH2M), potentiellement un système multifonction de capture et de stockage de l'énergie des courants hydrauliques pour leur transformation en électricité et/ou dihydrogène renouvelable avec effets fonctions complémentaires de puit de carbone et/ou remédiation et/ou production d'eau potable et/ou services d'eau pour autres usages, et qui comprend : - au moins un module hydrolien (2) immerge dans un liquide (9), pour la captation de l'énergie cinétique des courants comprenant : o un chemin (3) de circulation de liquide dans le module comprenant une entrée (4) agencée pour faire entrer du liquide dans le chemin et au moins une sortie (5) agencée pour faire sortir le liquide du chemin, o Au moins une génératrice (6) dans le chemin de circulation de liquide, ladite génératrice étant agencée pour transformer une énergie cinétique du liquide circulant dans le chemin (3) en énergie électrique et/ou mécanique,

- au moins un système de gestion de gaz (10) solidaire ou non d'un ou plusieurs modules hydroliens suivant versions, pour la captation, compression, stockage et gestion du gaz comme vecteur d'énergie et vecteur de recyclage du CO2 ou autre gaz (ex CO2 industriel) comprenant par exemple : o Une prise de gaz (10) ou d'air intégrée au module hydrolien, une bouée ou une plateforme en surface hébergeant suivant versions :

■ Prise d'air et système de compression intégrés au module hydrolien en version faibles profondeurs, et/ou

■ Bouée en surface et canalisations de raccordement au système de compression intégré au module hydrolien module hydrolien pilote , profondeurs moyennes, et/ou

■ Plateforme avec prise d'air et/ou stockage et alimentation en CO2 industriel capturé et système de compression et/ou de desserte et alimentation CO2 industriel capturé avec canalisations de raccordement au module hydrolien pilote o un chemin de circulation du gaz o des moyens d'injection du gaz dans le module, o des moyens pour contrôler une quantité de gaz injecté par les moyens d'injection de gaz en fonction d'une consigne de niveau d'immersion de l'au moins un module dans le liquide et/ou d'une consigne de stockage de gaz calculée en fonction de l'intensité du courant hydraulique et/ou de la charge de l'électrolyseur. - De maniéré optionnelle ou modulable, fonctions spécifiques intégrées à un module ou assurées par association de plusieurs modules hydroliens pour la remédiation de milieux et/ou la production d'eau par pompage, comprenant : o Module(s) hydrolien(s) « pilotes(s) » avec à minima une turbine équipée d'un alternateur avec batteries pour l'autonomie électrique du système de contrôle commande, et/ou o Module(s) hydrolien(s) « remédiation » avec turbines dédiées produisant mécaniquement de l'air comprimé injecté dans l'eau permettant des fonctions de remédiation :

■ Lutte contre l'eutrophisation par réoxygénation, et/ou

■ Séquestration carbone par pompe biologique, et/ou

■ Oxygénation de bassins d'aquaculture, et/ou o Module(s) hydrolien(s) « pompage » dont la ou les turbine(s) dédiées produisent des services de fourniture d'eau traitée ou non suivant les caissons techniques associés aux modules :

■ Eau d'irrigation d'origine fluviale ou dessalinisée, et/ou

■ Eau potable d'origine fluviale ou dessalinisée, et/ou

■ Eau salée, dessalinisée, d'origine fluviale, ou à recycler de renouvellement pour l'aquaculture, les process industriels ou les équipements de loisirs

- De manière optionnelle ou modulable, fonction récupération d'énergie utilisant un module ou assurée par association de plusieurs modules hydroliens tractés (comme illustré en figure 10) derrière un navire équipé de moyens véliques ou autre vaisseau submersible ou semi-submersible, comprenant : o Système de mise à l'eau et récupération, et/ou o Module(s) hydrolien(s) « pilote(s) » producteur(s) d'électricité immergé(s) et/ou esclave avec remplacement par système de contrôle commande installé embarqué sur le navire ou vaisseau , et/ou o Module(s) hydrolien(s) « esclave(s) » producteur(s) d'électricité immergé(s) , et/ou o Module(s) hydrolien(s) dessalinisateur(s) immergé(s) ou fonction installée embarquée sur le vaisseau, et/ou o Module(s) hydrolien(s) producteur(s) de dihydrogene immergé(s) ou fonction embarquée sur le vaisseau, et/ou o Module(s) hydrolien(s) de stockage de dihydrogène immergé(s) ou fonction embarquée sur le vaisseau, et/ou o Module(s) hydrolien(s) distributeur(s) de dihydrogène immergé(s) ou fonction installée embarquée sur le vaisseau.

Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Notamment, dans l'ensemble des modes de réalisation précédemment décrits :

- le terme « turbine » peut être remplacé de manière générale par « génératrice 6 », ladite génératrice étant agencée pour transformer une énergie cinétique du liquide circulant dans le chemin 3 en énergie électrique et/ou mécanique. Cette génératrice peut par exemple être une turbine (« hélicoïdale ») exploitant un courant de liquide parallèle à son axe de rotation, une turbine exploitant un courant de liquide perpendicualire à son axe de rotation, ou un système de conversion d'énergie par membrane ondulante, etc., et/ou

- chaque alternateur 7 peut être accompagné ou remplacé par des moyens pour transformer une énergie cinétique du liquide circulant dans le chemin 3 en énergie mécanique. Par exemple, dans un module de type D), sans nécessairement produire de l'énergie électrique, un module 2 peut comprendre des moyens pour transformer une rotation de l'au moins une génératrice ou turbine en une énergie mécanique de pompage (pompe à pistons, péristaltique ou autre type de pompe), par exemple de sorte que les moyens 25 soient agencés pour, à partir de l'énergie mécanique produite par l'au moins une génératrice ou turbine, comprimer de l'air ou du dioxygène provenant de l'atmosphère ou comprimer du dioxygène ou dihydrogène produit par l'hydrolienne 1, et/ou

- le système hydrolien selon l'invention peut comprendre : o des moyens techniques de distribution , et/ou de facturation et/ou de paiement de dihydrogène produit par le système hydrolien, de preference en remplissage de reservoirs de navires ou vaisseaux ou de bouteilles amovibles, et/ou o des moyens techniques de distribution , et/ou de facturation et/ou de paiement de dioxygène produit par le système hydrolien, de préférence en remplissage des réservoirs de navires ou vaisseaux ou de bouteilles amovibles, et/ou o des moyens de désalinisation de l'eau ou liquide dans lequel est immergé l'au moins un module, de préférence aux fins de fourniture d'eau potable ou autres usages, et/ou o des moyens traitement et/ou de filtration de l'eau ou liquide dans lequel est immergé l'au moins un module, de préférence aux fins de fourniture d'eau potable ou autres usages, par exemple par filtrations à charbon actif et/ou ajout de Chlore.

Bien entendu, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.