Tout savoir sur l’énergie hydraulique

L’eau n’est pas immobile dans la nature, elle bouge. Sous forme de glace, elle est figée, mais lorsqu’elle est liquide, il est très difficile de la maintenir dans un état d'immobilité. 

L'eau coule, elle déferle, elle s’efface avec la marée ou revient en force sous la forme de vagues. C’est ce mouvement de l’eau, qu'il soit dû à une cascade, une rivière ou encore un courant, qui est la cause de l'énergie cinétique de l’eau. 

Ces différents écoulements de l’eau à l’état naturel sont eux-mêmes la conséquence de l'énergie solaire et de la force de gravité de la lune sur la terre. Plus encore, les rivières dépendent entièrement des chutes d’eau sous forme de pluie et donc de l'évaporation de l’eau par le soleil en amont.

La ressource hydraulique est donc due au mouvement de l’eau qui est lui-même la conséquence d‘autres énergies comme le solaire. ☀️

Comme toutes les énergies, l'hydraulique dépend donc d’une alliance entre différentes forces, à la manière d’une ligue de superhéros. Sans soleil et sans lune, pas d'énergie hydraulique car pas de mouvement naturel de l’eau.

Comme nous l’avons tous-tes expérimenté en voulant jouer avec les vagues ou pour faire un selfie devant la mer, l’eau peut parfois bousculer, voire nous manipuler comme des poupées de chiffons. En effet, l’activité d'une matière aussi dense et massive entraîne une grande force à même de pousser le plus robuste des individus. C’est cette force qui est utilisée depuis des lustres par l'humanité pour moudre les grains ou puiser de l’eau et que l’on appelle l'énergie hydraulique.

Dès le début du 20e siècle, avec le développement du réseau électrique en France et ailleurs, le potentiel de l’eau mis à jour depuis l’antiquité est utilisé à profit. Si, en effet, l’eau est capable de faire tourner la roue d’un moulin, elle peut bien faire exactement la même chose avec une turbine électrique !

Le principe est très simple. Créer un courant d’eau avec assez d’efficacité pour faire tourner un système rotatif de grande ampleur. Cette turbine reliée à un alternateur transforme l’énergie hydraulique en électricité. Ensuite, il ne reste plus qu'à déplacer cette énergie à l'aide d’un réseau électrique. Le principe est donc extrêmement simple et permet d’adapter les centrales aux différents mouvements naturels possibles de l’eau.

En utilisant l'énergie hydraulique comme de l’eau qui chute. On peut activer une turbine et ainsi créer de l'hydroélectricité.

L'eau est un élément très changeant qui peut bouger de différentes façons. Les différents types de centrales hydroélectriques s'adaptent donc parfois aux flux naturels de l’eau, comme elles peuvent les provoquer.

Les cascades, les rivières ou les lacs artificiels ou encore les vagues sont autant de possibilités de produire de l'électricité avec différents types de centrales hydrauliques. Cette malléabilité dans la construction des centrales est un grand atout pour le développement de l'énergie hydraulique comme alternative aux énergies fossiles.

On sait déjà, grâce à un article de notre blog, que l’hydraulique peut être néfaste pour l'environnement, ne serait-ce que par l’installation de ces énormes centrales et des conséquences de ces constructions sur les milieux naturels en question. Malheureusement, l’hydraulique partage ce défaut avec toutes les autres formes d’énergie.

Après tout, une éolienne aussi possède un impact sur l’environnement. Pour autant, est-il aussi dommageable qu’une centrale à charbon ? Là est la véritable question. 

L’hydraulique s’affiche comme une énergie renouvelable, et quiconque a pu observer le mouvement des vagues voit bien qu’elles ne sont pas près de s'arrêter. C’est également le cas pour les chutes d’eau, les rivières et les fleuves s'écoulant vers les mers et océans. Notre planète est composée à 70% d’eau, même si l’on a tendance à l’oublier quand on ne regarde pas Waterworld (vous savez, ce film de série B avec Kevin Costner en crop top).

Comme la ressource hydraulique est une conséquence de l'énergie solaire, elle semble inépuisable à l’échelle de l’humanité (nous ne vivrons pas 5 milliards d’années, l'espérance de vie au soleil “en bonne santé”). 

Si, en effet, la construction des centrales hydrauliques entraîne un coût environnemental, elle est très vite rattrapée par le rendement de ces centrales et le fait qu’elles ne laissent aucun polluant dans l'atmosphère, les mers ou les sols.

Tant que le cycle de l’eau sera assuré, l’énergie potentielle créée par ce cycle restera immense et disponible pour l'humanité. Aujourd'hui, l'énergie hydraulique est d’ailleurs la première source de production d'électricité issue d'énergies renouvelables en France et dans le monde.

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Passer à l’offre d'électricité verte, c’est activement encourager la transition énergétique et le développement des énergies renouvelables comme l’énergie hydraulique.

Comme toutes les énergies, l’hydraulique n’est pas parfaite, gratuite et inépuisable comme on peut le voir dans les films de science-fiction.

L’énergie hydraulique possède de nombreux atouts dans sa manche.

L’énergie hydraulique est réellement verte. Non seulement elle ne rejette aucune pollution dans l'atmosphère, pas de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone ou le méthane, et en plus, elle ne produit aucun déchet, contrairement au nucléaire par exemple.

Les grandes installations nécessaires à la production de l'énergie électrique, comme les barrages (qui peuvent parfois atteindre les 300 mètres de haut) deviennent souvent une source d'attraction touristique pour la région ou la ville en question.

Si certaines centrales hydroélectriques dépendent des conditions climatiques pour fonctionner comme les centrales à vagues, les barrages peuvent être régulés de façon artificielle afin de produire plus ou moins d'électricité, surtout en hiver. Un immense avantage pour fournir de l'énergie verte quand on le souhaite sans faire une danse de la pluie ou un sacrifice de câble électrique au vent pour que les éoliennes se remettent à tourner.

La ressource hydraulique n’est pas l’énergie renouvelable la plus utilisée dans le monde pour rien. Si le coût de construction de la centrale reste très élevé, le coût de la production est assez faible et sa durabilité sur plusieurs décennies permet de rentabiliser ce genre de construction dantesque.

L'énergie hydraulique ne déroge pas à la règle et n’est pas parfaite (au grand bonheur du charbon et du pétrole qui la regardent déjà jalousement).

Construire une centrale hydraulique coûte très cher. En termes d’argent, ces projets se comptent souvent en milliards d’euros, autant qu’en termes environnementaux.  Le milieu naturel est chamboulé par un chantier d’une immense ampleur qui couvre des kilomètres carrés de terrain. En outre, en cas de création d’un lac artificiel lors de la construction d'un barrage par exemple, les dégâts vont encore s’accroître. Plus encore, les installations qui servent à acheminer l'électricité (les poteaux électriques) vont accentuer les effets néfastes de la centrale sur de grandes parcelles de terre.

S’il est possible de partiellement contrôler le flux de l’eau dans certaines centrales hydroélectriques, ce n’est pas le cas de toutes. En cas de fortes sécheresses comme nous en connaissons ces dernières années, la production d'électricité par l'énergie hydraulique peut fortement être impactée. Une donnée à prendre en compte avant de construire des centrales près d’un petit cours d’eau qui commence déjà à s'assécher.

L'énergie hydraulique est une ressource déjà largement utilisée dans le monde.

Sans surprise, les principaux utilisateurs de l’énergie hydraulique sont les industries et les pays. 

Selon l’Agence Internationale de l’Energie, l’énergie hydraulique représentait pas moins de 47 % des énergies renouvelables exploitées par l’humanité en 2020. Plus encore, l’agence évaluait l'augmentation de l'hydroélectricité à plus de 300 GW entre 2020 et 2030.

L'énergie hydraulique est donc le fer de lance de la transition énergétique dans le monde, surtout dans les pays les moins développés.

Si l’on parle de quantité d'hydroélectricité produite, alors les géants démographiques de ce monde sont au rendez-vous. Sur les 1 397 GW  de puissance hydroélectrique installée dans le monde en 2022, 415 GW provenaient de la Chine à elle seule. Suivie par le Brésil avec 110 GW et les USA avec 102 GW. Le Canada (83 GW), la Russie (56 GW) et l'Inde (52 GW) fermaient ce top 6. La France, avec 26 GW de puissance hydroélectrique installée sur son territoire, était 10ème.

Pour autant, dans tous ces pays, la proportion de renouvelable est assez faible comparée aux autres énergies est assez faible (si c’est la première énergie renouvelable pour la France, l'énergie hydraulique se situe très loin derrière l’énergie nucléaire par exemple).

Dans d’autres pays, au contraire, l'énergie hydraulique est la principale source d'alimentation en électricité du pays. L’Albanie par exemple est presque exclusivement fournie en hydroélectricité. C’est aussi le cas du Lesotho, du Népal, du Congo (RDC), du Bhoutan, du Tadjikistan, de la Namibie ou encore de la Zambie. Parmi les pays qui dépendent à plus de 90% de l'énergie hydraulique, seule la Norvège fait partie des pays développés.

Car, sans une infrastructure puissante et moderne, l'irrégularité de la production hydraulique et sa vulnérabilité à la sécheresse ne permettent pas aux pays en développement de soutenir leur croissance. 

Si la ressource hydraulique n'est pas l'énergie parfaite décrite dans les livres de science-fiction, elle n’en reste pas moins très proche. Étant parfaitement en symbiose avec la nature et usant d’un phénomène naturel qui semble ne pas prendre de congé, elle est une des voies qui mènent vers une consommation d'électricité plus raisonnée et raisonnable pour la nature. Comme disait le philosophe JCVD, plus connu sous le pseudonyme de Jean Claude Van Damme,”L'eau c'est quelque chose de concret mais pas concret. Parce que l'eau... peut  me nourrir, mais aussi l'eau... peut me porter. Parce que l'eau... a des lois magiques. L'eau peut tenir des cargos dans la mer, des milliers de tonnes d'acier... C'est quelque chose qui a beaucoup de dimensions, l'eau.”  Le penseur n’avait alors pas cité l'énergie hydraulique, une autre dimension de l’eau, pourtant. 😉