Les vagues de la côte brésilienne peuvent déjà produire environ 100 kW d'énergie électrique, ce qui est suffisant pour alimenter 60 maisons de consommation moyenne standard ou pour allumer 1 600 ampoules ordinaires de 60 watts. L'usine pilote de production d'énergie utilisant la puissance des vagues de la mer est installée sur la digue du terminal polyvalent de Pecém, dans le port de Pecém, à São Gonçalo do Amarante, à 60 km de Fortaleza (Ceará).
La première production d'électricité, ou la première synchronisation du générateur, a eu lieu en juin 2012 et un deuxième essai avec une production de 12,919 kWh a eu lieu en août 2012. Le prototype est le résultat d'un projet de recherche et de développement du P.
Tractebel Energia a investi environ 2 756 866,21 Euro dans ce projet et la Coordination des programmes d'ingénierie de troisième cycle de l'Université fédérale de Rio de Janeiro (Coppe : UFRJ) était responsable de son exécution. Le projet a également bénéficié de la coopération de l'université fédérale de Ceará, du gouvernement de l'État de Ceará par l'intermédiaire du secrétaire d'État aux infrastructures (Seinfra) et de la société d'intégration portuaire de l'État de Ceará (Cearáportos), qui a fourni la zone et l'infrastructure pour l'installation du prototype sur le brise-lames du port de Pecém.
Frontière stratégique
La mer est considérée par les chercheurs brésiliens comme une frontière stratégique pour le Brésil, qui pourrait devenir un leader technologique dans cette exploitation. "L’entreprise écrit ainsi le premier chapitre de cette source d'énergie renouvelable et durable au Brésil", déclare Sérgio Maes, directeur de la recherche et du développement.
Selon des études présentées par la Coppe, la conversion des vagues en énergie pourrait répondre à 17 % de la demande énergétique brésilienne. Avec un faible impact sur l'environnement par rapport aux formes existantes de production d'énergie, la centrale houlomotrice représente une source propre, puisqu'elle ne fait pas de barrage sur l'eau de mer et a un fonctionnement similaire à celui d'une centrale hydroélectrique.
Les bouées et les bras mécaniques fonctionnent en fonction du mouvement des vagues.
L'équilibre de la mer
La centrale houlomotrice peut être installée n'importe où sur la côte qui subit l'influence constante de la houle. Elle est considérée comme une source propre et renouvelable qui, en plus de ne pas émettre de CO2 ou d'autres effluents, a un faible impact sur l'environnement. Elle ne nécessite pas de réservoirs, car la mer est la principale source d'énergie primaire pour la conversion. Les principaux composants de la centrale peuvent être installés directement en mer, près de la côte, ce qui réduit encore le besoin de surfaces terrestres.
Le balancement de la mer fait bouger des flotteurs reliés à des bras mécaniques qui produisent une force suffisante pour pomper l'eau potable dans un réservoir à l'intérieur de l'usine. La pression de l'eau est maintenue constante dans un réservoir hydropneumatique relié à une chambre hyperbare, pressurisée à l'azote. L'eau quitte le réservoir avec une pression équivalente à une chute d'eau de 400 mètres de haut. De cette chambre, l'eau est lancée dans une turbine hydraulique qui la met en mouvement. La turbine est reliée à un générateur, qui produit à son tour de l'électricité.
Innovation brésilienne
Il existe d'autres modèles et prototypes pour convertir l'énergie de la mer (vagues, marées, courants marins et même les différences de température dans les couches d'eau des océans). Le monde compte déjà d'autres usines qui utilisent les vagues et les mouvements des marées pour produire de l'énergie : la France possède une unité de production et les États-Unis et l'Écosse ont également investi dans cette forme d'énergie. Dans le cas du Brésil, "la principale innovation est l'utilisation de l'accumulateur et de la chambre hyperbare pour stocker l'eau sous haute pression, comme celle générée par les chutes des barrages hydroélectriques", explique le professeur Segen Estefen, de Coppe.
Il est possible d'augmenter le nombre de bras mécaniques (il y en a deux aujourd'hui) avec des bouées, qui captent l'énergie de la mer et la convertissent en électricité. "Toute la structure est faite de modules, qui peuvent être ajoutés pour augmenter la puissance. Mets juste plus de flotteurs." Cependant, pour la continuité de la recherche, il est important que les entreprises qui fabriquent des équipements de production d'énergie électrique s'intéressent au projet, car il s'agit d'un premier prototype et des améliorations peuvent certainement être ajoutées, le rendant plus efficace et viable.
Vents alizés
Coppe estime que le potentiel énergétique des vagues au Brésil est de 87 gigawatts. Les tests indiquent qu'il sera possible de convertir environ 20% de ce potentiel en énergie électrique, ce qui, selon Tractebel, équivaut à environ 17 de la capacité totale installée dans le pays. L'avantage d'installer le prototype à Ceará est la régularité des marées dans cet état. En outre, l'alizé constant, résultat de la rotation de la Terre, génère des vagues sur la côte brésilienne, qui ne sont pas grandes, mais régulières et fréquentes.