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Tout savoir sur l’énergie hydraulique

L’eau est sans aucun doute l’un des éléments les plus importants sur terre. Indispensable à la vie, l’eau a été une partenaire de choix pour l’humanité tout entière. Du premier barrage de l’histoire à Marib au Yémen en 700 av JC, en passant par les moulins hollandais, l’eau et son énergie ont toujours été au centre de nos vies. Depuis quelque temps, l'utilisation de cette énergie cinétique de l’eau peut être transformée en électricité, c’est une forme d’utilisation de l’énergie hydraulique

Attrapons nos masques et nos tubas pour plonger dans les profondeurs des océans, nager au milieu des rapides des rivières ou sauter du haut d’un barrage à la James Bond pour découvrir en quoi consiste l'énergie hydraulique, une des énergies renouvelables qui surfe sur son succès ! 🏄

En résumé


L’énergie hydraulique, c’est quoi ?

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 super-héros. Sans soleil et sans lune, pas d'énergie hydraulique car pas de mouvement naturel de l’eau.

Comme nous l’avons tous 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.

Quand l’énergie hydraulique devient électricité

Dès le début du 20 ème 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.

Différentes centrales hydroélectriques pour différents mouvements de l’eau

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, mais elles peuvent aussi les provoquer.

Les cascades, les rivières, mais aussi 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.

L’hydraulique, une énergie réellement renouvelable ?

On sait déjà, grâce à un merveilleur 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. Mais 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 (mais si, 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.

Quels sont les avantages et les inconvénients de 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.

Les avantages de l’énergie hydraulique

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

Une énergie propre

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.

Une attraction touristique

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.

Une production assez stable et malléable

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.

Un coût de production de l'électricité assez bas

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.

Les inconvénients de l’énergie hydraulique

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).

Un coût de construction immense

Construire une centrale hydraulique coûte très cher. Non seulement en termes d’argent, ces projets se comptent souvent en milliards d’euros, mais aussi 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.

Une énergie soumise à la nature

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.

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. 😉

Sources

https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/37/038/37038534.pdf

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