La seule solution pour éviter les phénomènes de cavitation est de pousser l'eau, au lieu de l'aspirer.

La première solution évidente est de garder une pompe immergée dans la partie inférieure de la conduite. Ce n'est toutefois pas possible pour 3 raisons :

• Les pompes résistant à une pression de 80 bar sont rares et particulièrement onéreuses,
• La section des câbles électriques nécessaires a l'alimentation d'une telle pompe est tellement importante qu'ils coûtent le double du prix de la conduite.
• Les opérations de maintenance à 800 m de profondeur sont très complexes.

Nous avons donc breveté un nouveau système, permettant de s’affranchir de la limite d'aspiration sans garder de pompe sous la surface :

Circuit fermé De Profundis

Dans notre système, l'eau circulant dans le circuit ferme est refroidie par l'échangeur thermique situé en profondeur.

Trois paramètres du système changent donc :

• La conduite est environ 50% plus longue, ce qui représente un surcoût en matériel,
• L'efficacité imparfaite de l'échangeur thermique augmente la température de captage de 1°C,
• Nous utilisons de l'eau douce comme liquide de refroidissement, qui a une meilleur capacité thermique (≈ 4200 J.kg⁻¹.K⁻¹ pour l'eau douce, ≈ 4000 J.kg⁻¹.K⁻¹ pour l'eau de mer), mais une densité plus basse.

De plus, même si nous ne sommes plus confrontés à la limite d'aspiration, la pression dans la conduite est limitée à 16 bar, résistance mécanique de la conduite.

Avec ces nouveaux paramètres, nous sommes capables de comparer la balance énergétique de notre système à celle d’un système classique en circuit ouvert.

Comparaison entre circuits ouvert (classique) et fermé (De Profundis), en fonction des domaines possibles de chaque technologie.

Comparaison entre circuits ouvert (classique) et fermé (De Profundis)

Le circuit fermé est donc le seul système connu permettant des solutions SWAC dans des conduites de taille réduite. Ceci est spécialement intéressant dans les installations isolées de taille moyenne :

• Les conduites peuvent être livrées en rouleaux de 100 m et sont donc aisément installées,
• Les conduites peuvent être facilement manipulées, sans recours à un outillage lourd
• L'installation peut être réalisée grâce aux moyens nautiques disponibles sur place (barges, bateau de pêche), alors que les conduites plus larges demandent des moyens importants qu’il faut acheminer sur le lieu du chantier.

De plus, le système en circuit fermé bénéficie de certains avantages :

• Contrôle sur la qualité de l'eau circulant dans la conduite
• Absence de crépine en eau profonde demandant une maintenance régulière
• Aucun risque d’aspirer des matériaux marins qui pourraient détériorer le système de pompage

Nos études économiques ont montré que dans le contexte de la Polynésie française, le retour sur investissement d’un tel projet se situe entre 5 et 10 ans, en fonction de la bathymétrie du site.