L’énergie hydraulique ou énergie de l’eau est la conversion de l’énergie hydraulique en électricité. L’hydroélectricité fait référence à la force de l’écoulement de l’eau qui fait tourner des turbines et alimente des générateurs, qui stockent ensuite l’électricité dans les réseaux électriques pour la consommation de masse. Le processus hydroélectrique est une ressource énergétique propre et renouvelable, car le cycle de l’eau se produit naturellement. Le mouvement de l’eau à travers les systèmes de la Terre est appelé le cycle hydrologique. Ce cycle est influencé par l’énergie solaire comme d’autres sources d’énergie propres. En effet, la quantité de chaleur du soleil entraîne un changement de l’eau dans l’atmosphère, la rendant solide, liquide ou gazeuse.
Il existe différents types de conceptions pour créer de l’énergie hydroélectrique et ils comprennent la retenue, la dérivation et le stockage par pompage. La méthode la plus utilisée pour produire de l’énergie hydraulique est la conception de retenue, qui fonctionne dans un barrage et un réservoir. La conception de retenue contrôle la quantité d’eau qui s’écoule par une ouverture dans le barrage, puis passe par des turbines reliées à un générateur et les fait tourner. La conception de la dérivation produit de l’énergie hydroélectrique en permettant à des parties d’une masse d’eau courante de passer par un entonnoir rempli de turbines et de continuer ensuite sur un chemin naturel. La dernière conception, appelée stockage par pompage, fonctionne à l’aide de deux réservoirs, l’un à haute altitude et l’autre à basse altitude. Ce type d’installation stocke l’électricité pendant les périodes de faible demande en pompant l’eau vers le réservoir de haute altitude. Lorsqu’il y a une forte demande d’énergie, l’eau de l’élévation est libérée vers le bas dans le réservoir de basse altitude et se déplace dans des turbines reliées à un générateur.
-
Mise en eau.
-
Dérivation.
-
Entreposage par pompage.
Histoire
L’énergie hydraulique a été historiquement utilisée dès 202 avant JC en Chine. L’énergie hydraulique était utilisée pour écraser les céréales et jouait même un rôle dans la production de papier. La première utilisation à grande échelle de l’énergie hydraulique a eu lieu en 1771 en Angleterre dans l’usine de filature de coton de Richard Arkwright. Cette avancée technologique a encouragé Arkwright à utiliser plus tard des moteurs à vapeur pour améliorer son activité. Les turbines à filer qui ont servi de précurseurs à celles utilisées aujourd’hui dans les mécanismes d’énergie hydraulique sont apparues en 1827 grâce à un ingénieur français nommé Benoît Fourneyron. Le système de turbine a ensuite été perfectionné pour créer efficacement de l’énergie hydraulique par James Francis au milieu du 19e siècle. La conception de Francis est encore populaire aujourd’hui. Au cours des deux décennies suivantes, les inventeurs et les innovateurs ont créé des versions modifiées des turbines hydroélectriques, chacune capable de générer efficacement de l’énergie hydraulique.
L’énergie hydroélectrique a été exploitée pour la première fois pour produire de l’électricité en 1878 en Angleterre. L’énergie a été utilisée pour allumer une lampe dans la maison de campagne de Cragside. Quelques années plus tard, de nombreuses usines hydroélectriques ont été construites à travers les États-Unis pour fournir de la lumière aux citoyens et alimenter les moulins. À la fin du 19e siècle, l’énergie hydraulique s’est répandue dans le monde entier avec la création de centrales en Allemagne, en Australie et en Chine. Le plus grand producteur d’hydroélectricité aujourd’hui est le barrage des Trois Gorges en Chine, qui produit 22 500 mégawatts d’électricité. L’énergie hydraulique est bénéfique tant sur le plan économique que sur celui des ressources. Le Brésil, par exemple, a utilisé l’eau pour produire 80 % de son électricité en 2011 et, grâce à cette production exceptionnelle, a augmenté la valeur de son produit intérieur brut (PIB).