Les avantages inattendus du réchauffement des océans et leurs impacts - Les pompes à chaleur peuvent-elles sauver la mer ? Le changement de circulation thermique à l'ère des vagues de chaleur marine

1. La mer en tant que "gigantesque tampon"

Avec le réchauffement climatique, plus de 90 % de l'excès de chaleur est absorbé par les océans, atteignant une absorption moyenne de 200 TW entre 1971 et 2016 — soit dix fois la demande énergétique primaire totale de l'humanité. Le rythme de réchauffement des 75 m de surface est de 0,11 °C par décennie. La chaleur accumulée sous la surface provoque des vagues de chaleur marine (MHW) fréquentes, causant des dommages graves aux écosystèmes et à la pêche.

2. Pas que de mauvaises nouvelles ?

Le journal allemand WELT (édition du 26 juillet 2025) a présenté dans l'article intitulé la perspective selon laquelle "l'eau de mer réchauffée peut être utilisée pour le chauffage urbain". Même en hiver, l'eau de mer possède une capacité thermique spécifique plus élevée que l'air et maintient une température stable de 2 à 10 °C. En l'utilisant comme source de chaleur, le COP (coefficient de performance) est plus élevé que celui des sources d'air, ce qui permet une installation plus silencieuse et plus facile en milieu urbain. La pompe à chaleur à eau de mer de Löpsten à Stockholm (en service depuis 1986) fonctionne avec six unités totalisant 180 MW, avec une prise d'eau à 15 m et un retour d'eau à 0,5 °C, et ce depuis plus de 30 ans.

3. Projets récents et tendances technologiques

• Esbjerg (Danemark) : Mise en service en juin 2025, SWHP de 70 MW utilisant du réfrigérant CO₂. Chauffage de 25 000 foyers en combinaison hybride avec une chaudière à biomasse et une chaudière électrique.

• Göteborg (Suède) : Système de 160 MW incluant une pompe à chaleur unique de 50 MW, capable de fournir de l'eau chaude à 80 °C même avec de l'eau de mer à 3 °C.

• Utilisation de l'eau de mer profonde pour le refroidissement DWS–C : À Toronto et Hawaï, l'eau profonde à 4 °C est utilisée pour refroidir directement les bureaux en été, réduisant la consommation d'électricité de 90 %.

Ces dernières années,les réfrigérants naturels comme le CO₂ etl'ammoniac sont devenus la norme. Pour lutter contre la corrosion de l'eau de mer, des échangeurs de chaleur en titane et des systèmes de contre-lavage sont utilisés, et les coûts d'entretien liés à la corrosion saline sont estimés à l'équivalent de 1 à 2 % de la production annuelle d'énergie.

4. Opinions sur les réseaux sociaux

• L'automodérateur de Reddit r/climate souligne l'importance des actions individuelles en recommandant de "remplacer le chauffage aux combustibles fossiles par des pompes à chaleur électriques".

• Sur le forum RealClimate, des discussions optimistes ont lieu sur l'accélération de la technologie SWHP comme moyen de capter la chaleur, bien que l'augmentation anormale de la température de la couche supérieure de l'océan soit un signal d'alarme.

• Les blogs technologiques soulignent avec réalisme qu'il faudrait des systèmes de plusieurs centaines de GW pour abaisser la température de l'eau de mer de 0,1 °C, mais notent également que, à une échelle locale, cela pourrait contribuer à atténuer les îlots de chaleur urbains dans les villes côtières.

5. Impact sur les écosystèmes et régulations

Pour éviter l'aspiration de micro-organismes et les changements locaux de salinité dus à la prise et au rejet d'eau, l'Europe impose

• des mailles de 5 mm sur les prises d'eau

• une vitesse d'aspiration ≤0,15 m/s

• et un ΔT≤3 K au point de rejet.
  Les écomonitorings en phase de démonstration n'ont pas montré de diminution significative du nombre de planctons, et une mise à l'échelle prudente est recommandée.

6. Perspectives économiques et politiques

L'IEA estime qu'en augmentant la capacité mondiale des grandes pompes à chaleur à source d'eau de 1 GW à 8 GW d'ici 2030, les émissions de CO₂ provenant du chauffage urbain pourraient être réduites de 1,4 Mt par an. Le Green Deal européen a créé une subvention **"Blue Heat"**, couvrant 25 % des coûts d'installation (en moyenne 130 €/kW). Le rôle des pompes à chaleur est également souligné pour absorber l'énergie renouvelable hors pointe en tant que "stockage thermique à grande échelle".

7. Applicabilité au Japon

Les baies de Tokyo et d'Osaka ont une température de l'eau d'environ 10 °C en hiver, avec un faible risque de gel même dans les eaux peu profondes. En combinant cela avec l'utilisation de la chaleur des eaux usées des zones côtières, il est possible de convertir les centres de données et les logements collectifs des zones urbaines côtières en systèmes sans chaudières à gaz. Les défis incluent ① l'obtention de permis d'occupation maritime ② l'encrassement des échangeurs de chaleur dû à la turbidité de l'eau de mer ③ la synchronisation avec l'expansion des sources d'énergie renouvelable. Le ministère des Transports a commencé à inclure ces initiatives dans le fonds pour les énergies renouvelables portuaires et les démonstrations de la ligue GX.

8. Thèmes de recherche futurs

1. Intégration de la chaleur résiduelle des pompes à chaleur à eau de mer et des usines de dessalement (RO/MEH)

2. Approvisionnement en chaleur de base en hybride avec des petits réacteurs nucléaires modulaires (SMR)

3. Optimisation simultanée des vagues de chaleur marine et de la demande thermique grâce à la prévision par IA

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