Énergie hydraulique :

 

 1. Origine : 

L'énergie hydraulique est tirée du mouvement de l'eau (du grec «hudôr», voulant dire «eau»). 

 La force de l’eau a de tout temps intéressé les hommes et ses secrets sont connus depuis l’Antiquité : captage de l’eau, aqueducs, chutes d’eau, roues et moulins. L’invention de la turbine (moteur composé d'une roue actionnée par un fluide) puis celle de l’alternateur (générateur de courant électrique) au 14^ème siècle ont ensuite permis la production d’électricité à partir de l’hydraulique. 

 Cette source d’énergie a donc été utilisée depuis des milliers d’années mais, au cours du 20^ème siècle, elle fût mise de côté, remplacée par de nouvelles énergies, les énergies fossiles. 

 

Turbine                                   Alternateur                     Schéma du cycle de l'eau 

 

 

 

2. Fonctionnement : 

 

a. La retenue de l'eau  

Le barrage retient l'écoulement naturel de l'eau. De grandes quantités d'eau s'accumulent et forment un lac de retenue.  

b. La conduite forcée de l'eau  

Une fois l'eau stockée, des vannes sont ouvertes pour que l'eau s'engouffre dans de longs tuyaux métalliques appelés conduites forcées. Ces tuyaux conduisent l'eau vers la centrale hydraulique, située en contrebas. 

La plupart des centrales hydrauliques en France sont automatisées.

Chaque centrale se met en marche selon un programme prédéfini en fonction des besoins d'électricité. 

c. La production d'électricité 

À la sortie de la conduite, dans la centrale, la force de l'eau fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionné un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif.  

La puissance de la centrale dépend de la hauteur de la chute et du débit de l'eau. Plus ils seront importants, plus cette puissance sera élevée.  

d. L'adaptation de la tension 

Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à très haute et haute tension. 

L'eau turbinée qui a perdu de sa puissance rejoint la rivière par un canal spécial appelé canal de fuite. 

3. Domaine d'utilisation  

L'énergie hydraulique peut être convertie directement en énergie mécanique, par exemple en utilisant la force de l'eau d'un ruisseau pour faire tourner la roue d'un moulin à eau. 

L'énergie hydraulique peut aussi être convertie en une autre énergie généralement l'électricité. 

L'énergie hydraulique permet de fabriquer de l'électricité, dans les centrales hydroélectriques, grâce à la force de l'eau. Cette force dépend soit de la hauteur de la chute d'eau, soit du débit des fleuves et des rivières. 

L'énergie hydraulique dépend du cycle de l'eau. Elle est la plus importante source d'énergie renouvelable. Sous l'action du soleil, l'eau des océans et de la terre s'évapore. Elle se condense en nuages qui se déplacent avec le vent. La baisse de température au-dessus des continents provoque des précipitations qui alimentent l'eau des lacs, des rivières et des océans.  

Une centrale hydraulique est composée de 3 parties :  

·                     Le barrage qui retient l'eau  

·                     La centrale qui produit l'électricité  

·                     Les lignes électriques qui évacuent et transportent l'énergie électrique

                        Centrale hydroélectrique 

 

 

 

 

 

 

4. Avantages 

C'est une énergie qui n'émet pas de gaz à effet de serre, elle est utilisable rapidement grâce aux grandes quantités d'eau stockée et c'est une énergie renouvelable très économique à long terme. 

On peut rapidement augmenter la puissance produite en cas de panne d'électricité. Les moulins à eau ont permis de développer de grande voie de communication et le développement de grandes villes. 

 5. Inconvénients

La construction de barrages peut bouleverser certains écosystèmes. 

L'installation de centrales hydroélectriques peut contraindre certaines populations à migrer vers un autre lieu et peut également réquisitionner des surfaces agricoles. 

 6. Avenir de l'énergie

Première des énergies renouvelables dans le monde, l'énergie hydraulique est avantageuse car elle garantit une production durable, rentable et écologique puisqu'elle elle n'émet ni gaz à effet de serre ni pollution comme les déchets radioactifs. 

 

La production hydroélectrique mondiale a progressé sur 10 ans, entre 1992 et 2002, de 19 %, mais moins vite que la consommation mondiale d’électricité (+ 32 %) ! En revanche, cette progression est très faible en Amérique du Nord et en Europe.

 

L’évolution de l’énergie hydraulique