Énergie hydraulique
L'hydroélectricité est le captage de l'énergie de l'eau en mouvement à des fins utiles.
Dans les années 1830, à l'apogée de l'ère de la construction des canaux, l'énergie hydraulique était utilisée pour transporter le trafic des barges en haut et en bas des collines abruptes en utilisant des chemins de fer plats inclinés. Pour la transmission mécanique directe, les industries qui utilisaient l'énergie hydraulique devaient se trouver près de la chute d'eau. Par exemple, durant la dernière moitié du XIXe siècle, de nombreux moulins à grains ont été construits aux chutes de Saint-Antoine, pour utiliser la chute de 15 mètres du fleuve Mississippi. Ces moulins étaient importants pour la croissance de Minneapolis. Aujourd'hui, l'utilisation la plus importante de l'énergie hydraulique est la production d'électricité. Cela permet d'utiliser une énergie peu coûteuse à de longues distances du cours d'eau.
Types d'énergie hydraulique
Il existe de nombreuses formes d'énergie hydraulique :
- Les roues hydrauliques, utilisées depuis des centaines d'années pour actionner les moulins et les machines
- Énergie hydroélectrique, terme généralement réservé aux barrages hydroélectriques.
- L'énergie marémotrice, qui capte l'énergie des marées dans le sens horizontal
- L'énergie marémotrice, qui fait la même chose, mais verticalement
- L'énergie des vagues, qui utilise l'énergie des vagues
L'énergie hydroélectrique
Article principal : L'hydroélectricité
L'énergie hydroélectrique est un moyen de produire de l'électricité sans brûler de combustible. L'énergie hydroélectrique fournit environ 715 000 MWe, soit 19 % de l'électricité mondiale (16 % en 2003). De grands barrages sont encore en cours de conception. À l'exception de quelques pays qui en possèdent beaucoup, l'énergie hydroélectrique est normalement utilisée pour répondre aux pics de demande, car elle est facilement arrêtée et mise en route. Néanmoins, l'énergie hydroélectrique n'est probablement pas une option majeure pour la production future d'énergie dans les pays développés, car la plupart des grands sites de ces pays sont déjà exploités ou ne sont pas disponibles pour d'autres raisons, telles que des considérations environnementales.
L'hydroélectricité ne produit pratiquement pas de dioxyde de carbone ni d'autres émissions nocives, contrairement à la combustion de combustibles fossiles, et ne contribue pas de manière significative au réchauffement climatique par le biais du CO2.
L'énergie hydroélectrique peut être bien moins chère que l'électricité produite à partir de combustibles fossiles ou de l'énergie nucléaire. Les régions où l'énergie hydroélectrique est abondante attirent l'industrie. Les préoccupations environnementales concernant les effets des réservoirs peuvent interdire le développement de sources d'énergie hydroélectrique économiques.
L'énergie marémotrice
L'exploitation des marées dans une baie ou un estuaire a été réalisée en France (depuis 1966), au Canada et en Russie, et pourrait l'être dans d'autres régions à fort marnage. L'eau emprisonnée fait tourner les turbines lorsqu'elle est libérée par le barrage de marée dans l'une ou l'autre direction. Un autre défaut possible est que le système produirait l'électricité le plus efficacement par rafales toutes les six heures (une fois par marée). Cela limite la manière dont l'énergie marémotrice peut être utilisée.
L'énergie des courants de marée
Une technologie relativement nouvelle, les générateurs de courants marémoteurs tirent leur énergie des courants de la même manière que les générateurs éoliens. La densité plus élevée de l'eau signifie qu'un seul générateur peut fournir une puissance importante. Cette technologie n'en est qu'à ses débuts et devra faire l'objet de recherches supplémentaires avant de pouvoir produire une quantité d'énergie plus importante.
Mais plusieurs prototypes ont été testés au Royaume-Uni, en France et aux États-Unis. En 2003 déjà, une turbine produisant 300 kW a été testée au Royaume-Uni.
L'entreprise canadienne Blue Energy prévoit d'installer de très grands dispositifs de courant de marée montés dans ce qu'elle appelle une "clôture de marée" en divers endroits du monde, sur la base d'une conception de turbine à axe vertical.
L'énergie des vagues
L'énergie provenant du mouvement des vagues à la surface de l'océan pourrait produire beaucoup plus d'énergie que les marées. Il a été testé qu'il est possible de produire de l'énergie à partir des vagues, notamment en Écosse au Royaume-Uni. Mais il reste encore beaucoup de problèmes techniques.
Un prototype de générateur d'énergie des vagues basé à terre est en cours de construction à Port Kembla en Australie et devrait produire jusqu'à 500 MWh par an. L'énergie des vagues est captée par un générateur à air comprimé et convertie en électricité. Pour les pays ayant de larges côtes et des conditions de mer difficiles, l'énergie des vagues offre la possibilité de produire de l'électricité en volume. L'énergie excédentaire en cas de mer agitée pourrait être utilisée pour produire de l'hydrogène.
Turbine hydraulique et générateur électrique.
Pages connexes
- Énergies renouvelables
- Ressource renouvelable
- Turbine hydraulique
- Roue à eau
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que l'hydroélectricité ?
R : L'hydroélectricité est l'exploitation de l'énergie de l'eau en mouvement à des fins utiles.
Q : Quelle était l'utilité de l'énergie hydraulique dans les années 1830 ?
R : Dans les années 1830, l'énergie hydraulique était utilisée pour transporter les péniches en haut et en bas de collines escarpées grâce à des chemins de fer à plan incliné.
Q : Quelles sont les industries qui ont utilisé l'hydroélectricité pour la transmission mécanique directe de l'énergie ?
R : Les industries qui utilisaient l'énergie hydraulique pour la transmission mécanique directe de l'énergie devaient se trouver à proximité de la chute d'eau.
Q : Où de nombreux moulins à grains ont-ils été construits au cours de la dernière moitié du XIXe siècle ?
R : Au cours de la dernière moitié du XIXe siècle, de nombreux moulins à grains ont été construits à Saint Anthony Falls, afin d'utiliser la chute de 15 mètres du Mississippi.
Q : Pourquoi les moulins construits à Saint Anthony Falls ont-ils joué un rôle important dans la croissance de Minneapolis ?
R : Les moulins ont joué un rôle important dans la croissance de Minneapolis parce qu'ils utilisaient l'énergie hydraulique, une forme d'énergie peu coûteuse et très accessible dans le fleuve.
Q : Quelle est la principale utilisation de l'énergie hydraulique aujourd'hui ?
R : Aujourd'hui, la principale utilisation de l'énergie hydraulique est la production d'électricité.
Q : Que permet l'utilisation de l'hydroélectricité pour la production d'électricité ?
R : L'utilisation de l'énergie hydraulique pour la production d'électricité permet d'utiliser de l'énergie à faible coût à de grandes distances du cours d'eau.
