L’énergie hydroélectrique existe depuis des centaines d’années, bien que sous différentes formes. Des roues à eau et des arbres en bois à la technologie étonnante que nous avons aujourd’hui, utilisant l’hydroélectricité de retenue, de dérivation et de stockage par pompage.

Actuellement, c’est la plus largement utilisée de toutes les énergies renouvelables, à l’échelle mondiale.

Qu’est-ce que l’énergie hydroélectrique ?

L’énergie hydroélectrique, HEP, est une forme d’énergie renouvelable – énergie provenant d’une source qui n’est pas épuisée lorsqu’elle est utilisée, comme le vent, le soleil et l’eau.

L’hydroélectricité capte la puissance de l’eau en mouvement, comme celle qui coule sur une chute d’eau, et la convertit en électricité.

Ce n’est pas un concept nouveau ; les Grecs et les Chinois de l’Antiquité ont construit d’énormes roues à eau il y a des centaines d’années et les ont installées dans des rivières au débit rapide. Ils ont réalisé que de l’énergie utilisable était créée lorsque l’eau descendait en cascade d’un niveau élevé vers un niveau inférieur.

Comment l’énergie est-elle récoltée à partir de l’eau en mouvement ?

L’énergie hydroélectrique est créée dans une centrale électrique. L’un des plus grands exemples est le barrage Hoover.

Au lieu de s’appuyer sur la seule énergie cinétique – l’énergie que possède une particule du fait de son mouvement – la centrale s’appuie sur la force de l’eau pour actionner une turbine. La turbine alimente un générateur qui convertit ensuite l’énergie exploitée en électricité.

L’électricité produite alimente la centrale et l’excédent est transporté vers d’autres régions.

Comment un barrage fonctionne pour produire de l’électricité

Un barrage est une barrière artificielle qui restreint ou arrête l’écoulement de l’eau pour créer un réservoir.

L’hydroélectricité est utilisée conjointement avec les barrages pour produire de l’électricité.

Initialement, un grand barrage est construit en travers d’un lac à une très haute altitude pour former un réservoir.

Un générateur est situé à une altitude plus basse, et le débit descendant contrôlé de l’eau alimente une turbine, et à son tour, le générateur. Le générateur convertit toute l’énergie en électricité.

Lorsqu’on a besoin de plus d’électricité, le débit d’eau peut être augmenté manuellement pour répondre à la demande.

De même, lorsque la demande diminue, le débit d’eau peut être réduit.

Cette méthode est exceptionnellement efficace et empêche la surproduction d’énergie.

Dans un climat idéal, il y a toujours assez de précipitations pour reconstituer le stock d’eau dans le réservoir. Lorsque l’été a été particulièrement sec, il y a toujours une banque d’électricité excédentaire pour alimenter une pompe et ramener l’eau en amont.

Hydroélectricité

L’électricité produite à partir de l’eau est la source d’énergie renouvelable la plus utilisée dans le monde.

La capacité installée hydroélectrique mondiale dépasse 1 295GW.

C’est plus de 18% de la capacité totale installée de production d’électricité dans le monde et plus de 54% de la capacité mondiale de production d’énergie renouvelable.

L’utilisation hydroélectrique aux USA ne suit pas ces tendances.

Il y a plus de 2 000 centrales qui représentent 6,4 % de sa production électrique totale.

Cependant, en 2019, pour la première fois depuis plus d’une décennie, l’énergie éolienne a dépassé l’hydroélectricité en capacité de production.

L’hydroélectricité représente toujours 25% de toutes les énergies renouvelables utilisées en Amérique.

Les avantages de l’énergie hydroélectrique

L’utilisation de l’énergie hydraulique pour produire de l’électricité présente de nombreux avantages :

C’est une énergie renouvelable

Il existe une réserve inépuisable d’eau. Les combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel, et même l’uranium, finiront par s’épuiser.

L’eau est constamment reconstituée par les précipitations.

C’est une énergie propre

Elle ne brûle pas comme les combustibles fossiles et ne crée donc aucune émission. L’hydroélectricité ne libère aucun polluant comme la suie ou le dioxyde de soufre.

L’énergie hydraulique ne produit pas de dioxyde de carbone, le gaz à effet de serre. Le CO2 issu de la production d’électricité est considéré comme un acteur majeur du changement climatique.

It is Safer

L’énergie nucléaire est évidemment dangereuse, ses sous-produits posent de gros problèmes d’élimination. L’énergie hydroélectrique ne pose aucun de ces problèmes.

Elle est bon marché

Les frais d’exploitation sont négligeables, l’eau est en permanence gratuite, par rapport aux combustibles qui doivent être extraits du sol.

Elle est cyclique

La chaleur du soleil, évapore l’eau du sol qui est tombée en pluie. La vapeur d’eau se condense dans l’atmosphère jusqu’à ce que les gouttelettes d’eau soient assez lourdes pour tomber.

Ce cycle est constant, assurant que les niveaux des réservoirs sont complétés naturellement.

Il est flexible

Le contrôle de la production d’électricité est simple en ajustant le débit de l’eau.

Lorsque la consommation d’énergie est faible, le débit est réduit. Cela permet de conserver les niveaux des réservoirs pour la période de pointe de forte consommation ou de sécheresse.

Il est fiable

L’hydroélectricité fournit une source d’énergie constante avec peu de fluctuations.

Les inconvénients de l’hydroélectricité

L’utilisation de l’hydroélectricité pour produire de l’électricité présente également de nombreux inconvénients :

Elle a des conséquences environnementales

L’énergie hydraulique peut sembler être une énergie écologique. Ce n’est pas forcément vrai, car une production importante d’électricité nécessite la construction d’un barrage à grande échelle, et d’une centrale électrique sur les rivières et les lacs. Cela entraîne souvent l’inondation des terres adjacentes.

Les propriétés et les terres qui sont gorgées d’eau ont un coût élevé pour les propriétaires, à la fois émotionnellement et financièrement.

Détresse pour la faune

Lorsque le flux naturel de l’eau est interrompu, l’effet sur les écosystèmes, la faune et les habitats peut être énorme.

Le ralentissement du mouvement de l’eau augmente naturellement la température. Malheureusement, cela est préjudiciable aux poissons, entraînant la mort de beaucoup d’entre eux.

Les barrages entravent également les schémas de migration de certains poissons.

Disruption de la nature

Les endroits les plus appropriés pour construire des barrages et des centrales électriques sont les zones d’une beauté exceptionnelle. D’énormes travaux de construction sont entrepris, non seulement pour ériger le barrage, mais aussi pour installer une sous-station et des pylônes pour transporter l’électricité.

Il faut également mettre en place un réseau routier très fréquenté.

Tous ces travaux de construction entraînent souvent une perte de valeur des terres et des propriétés environnantes.

Il se pourrait que ce ne soit pas aussi exempt d’émissions qu’on le pensait

La végétation, en se décomposant, libère du dioxyde de carbone. Les inondations et les engorgements d’eau augmentent rapidement le taux de pourrissement, ce qui peut entraîner l’entrée de ce gaz nocif dans l’atmosphère près/à proximité des sites HEP.

Construction coûteuse

La construction de tout type de centrale électrique est coûteuse, y compris une centrale hydroélectrique.

Cela est quelque peu compensé par des dépenses de carburant nulles, moins d’employés et de faibles coûts d’entretien.

Sécheresses

La production d’hydroélectricité et les prix de l’énergie sont directement liés à la disponibilité de l’eau. Des sécheresses prolongées pourraient avoir des effets potentiellement catastrophiques sur la capacité de production.

Pensées finales

Toute énergie, renouvelable ou non, a ses points positifs et ses inconvénients, les avantages et inconvénients de l’énergie hydroélectrique ne font pas exception.

Bien que les sites proposés soient difficiles à trouver en raison du manque de réservoirs disponibles et des coûts initiaux exorbitants, l’énergie hydraulique gagne encore en popularité d’année en année.

Ceci est probablement dû au fait qu’elle se combine bien avec d’autres énergies renouvelables, qu’elle est propre et qu’elle est capable de répondre aux pics de demande.