L'énergie hydraulique : c'est quoi ?
L’énergie hydraulique ne vous évoque rien ? Mais si, souvenez-vous des moulins à eau ! L’énergie hydraulique est la principale source d’énergie renouvelable au monde. L'idée est d'exploiter les déplacements de l'eau pour produire de l’énergie. Mais comment cela fonctionne-t-il ? Devenez un expert en énergie hydraulique et découvrez les différents modes de production de l’électricité à partir de l’énergie hydraulique !
Qu’est-ce que l’énergie hydraulique ?
L'énergie hydraulique permet de fabriquer de l'électricité grâce à la force de l'eau. Elle est la plus grande source d’énergie renouvelable dans le monde. Mais qu’est-ce que cela signifie et comment produire de l’énergie à partir de l’eau ?
Energie hydraulique : définition
L’énergie hydraulique utilise la force de l’eau pour produire de l’énergie. Cette force dépend des déplacements de l’eau sous toutes ses formes :
- De la hauteur de la chute d'eau ;
- Du débit des fleuves et des rivières.
L’énergie hydraulique a été inventée dès l’Antiquité. À l’époque, on utilisait la force des cours d’eau pour notamment moudre le grain et fabriquer du papier. Ensuite, au 19ème siècle, les premiers barrages ont fait leur apparition afin de produire de l’énergie via les chutes d’eau.
De ce fait, l’énergie hydraulique est considérée comme la première source d’énergie renouvelable jamais inventée. Cette filière s’est énormément développées au début du 20ème siècle, encouragé par le développement du réseau d’électricité.
Comment fonctionne l’énergie hydraulique ?
La force de l’eau est transformée en énergie grâce aux centrales hydrauliques. Une centrale hydraulique est composée de 3 parties :
- Le barrage : permet de retenir l’eau ;
- La centrale : où l’électricité est produite ;
- Les lignes électriques : permettent l’évacuation et le transport de l'électricité produite.
L'énergie hydraulique en Belgique Aujourd'hui, la Wallonie est équipée de 141 centrales hydroélectriques qui produisent de l'électricité à partir de la force des cours d'eau. En Flandre, il n'existe que 16 sites hydroélectriques.
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Quels sont les avantages et les inconvénients de l'énergie hydraulique ?
Bien qu’il s’agisse d’une source d’énergie renouvelable, l’énergie hydraulique n’est pas parfaite à 100 %. Découvrez les avantages et inconvénients dans le tableau ci-dessous.
| Energie hydraulique avantages | Energie hydraulique inconvénients | |||
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Les différents types d’énergie hydraulique
Dans cette partie de l'article, découvrez les différents moyens de production de l'énergie hydraulique.
L’énergie hydroélectrique
Pour faire clair, l'hydroélectricité permet de fournir du courant à partir des barrages. Leur principe est simple : empêcher en partie l'écoulement naturel de l'eau.
Au départ, une grande quantité d’eau est conservée dans ce que l’on appelle un "lac de retenue". L’eau y accumule de l’énergie potentielle, c’est-à-dire de l’énergie alors stockée qui peut être convertie en une autre forme d'énergie. Pour l'exploiter, il faut la transformer en énergie cinétique en mettant en mouvement l’eau se trouvant dans la réserve. Des vannes installées dans le barrage laissent passer l’eau dans des conduites forcées qui sont de longs tuyaux métalliques qui descendent presque à la verticale. En contrebas de ces conduites se trouve la centrale.
L’énergie cinétique libérée par le mouvement de l’eau va ainsi créer une énergie mécanique qui entraînera la turbine. Cette dernière va elle-même faire tourner un alternateur qui, enfin, produira de l’électricité. À savoir que plus les chutes d’eau sont hautes, plus l’énergie potentielle est élevée et plus puissante sera la centrale.
La Belgique compte plusieurs installations hydroélectriques sur son territoire, dont la centrale de Coo-Trois-Ponts.
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L’énergie marémotrice
Est ici utilisé un mouvement naturel de la mer : la marée. Contrairement à une idée reçue, ce n’est pas directement le mouvement de la mer qui produit de l’électricité, comme c’est le cas pour les hydroliennes. C’est la différence de hauteur d'eau entre deux bassins qui crée de l’énergie potentielle. La technique employée ressemble davantage à celle des barrages. Une usine marémotrice comprend en effet un barrage séparant la mer d’un bassin qui va laisser passer l'eau deux fois par jour.
Deux façons de faire existent et sont départagées notamment en fonction de la hauteur de l'eau disponible :
- Le cycle simple effet : À marée haute, les vannes du barrage sont ouvertes afin de remplir le bassin. Dès que la marée s'apprête à descendre, elles se ferment. Une fois le niveau de la mer suffisamment bas, l'eau contenue dans le bassin est déversée dans la mer. Cette action va entraîner des turbines qui actionneront des alternateurs afin de produire de l’électricité ;
- Le cycle double effet : C'est l'inverse du simple. Quand la marée monte, les vannes sont fermées. Dès que la mer atteint son plus haut niveau et le bassin son plus bas niveau, les vannes s'ouvrent. Par contre, en marée basse, le processus est identique au cycle simple.
L’énergie houlomotrice
Ce terme un peu barbare désigne l’énergie créée par les vagues. Il existe différents dispositifs pour exploiter cette énergie, tantôt installés en surface, tantôt immergés. Cependant, aucun d'entre eux n’est arrivé au stade de la maturité industrielle. La technologie la plus utilisée est une chaîne flottante articulée, appelée aussi "serpent de mer". Le mouvement des vagues fait osciller les maillons de la chaîne, ce qui va comprimer au niveau des articulations un fluide. Ce dernier va alors entraîner une turbine qui va actionner l’alternateur qui produira le courant électrique.
L’énergie hydrolienne
Cette forme d’énergie découle de la force des courants marins. Pour la capter, on utilise des hydroliennes qui ressemblent aux éoliennes que nous connaissons bien. Elles fonctionnent en effet sur le même principe à la différence que les hydroliennes sont mises en mouvement par l'eau et non par le vent. Elles sont donc immergées en pleine mer et profitent du déplacement de l'eau pour produire de l'électricité. Si elles ne génèrent pas de déchet, leur utilisation est toutefois décriée en raison des zones de turbulences qu'elles créent et qui auraient un impact négatif sur l'environnement.
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