Comment ça marche l'énergie hydraulique ?

L'énergie hydraulique : l'Homme utilise l'eau douce comme énergie

L’eau : élément naturel

Si la Terre est communément appelée “planète bleue”, c'est qu'elle est recouverte à plus de 70 % par l'eau ce qui lui donne, vu de l'espace, cette couleur bleue. La présence de cet élément la différencie, à ce jour, de toutes les autres planètes puisqu'elle est source de vie.

Cette eau (1,4 milliard de km3 soit 400 fois la Méditerranée !) est salée à 97 % (mers et océans). Les 3 % restants, l'eau des fleuves, rivières, lacs, nappes souterraines et des glaciers est douce.

L'eau effectue un cycle (cycle hydrologique) dont le soleil est le moteur. Au cours de ce parcours, des échanges vont s'effectuer et l'eau va prendre différents états : liquide, solide (glace) ou gazeux (vapeur d'eau).

Schéma du cycle de l'eau
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Ce cycle est immuable. Si certaines régions ont des pluviométries différentes en fonction des saisons et de leur localisation géographique, l'eau, à l'échelle de la planète, se renouvelle de manière pérenne.

L’eau : son usage historique par l’homme

L'eau fut une des premières sources d'énergie utilisées par l'Homme puisque les premiers moulins à eau remontent à l'Antiquité (ils seraient même antérieurs aux moulins à vent). Ils servaient principalement à l'époque à moudre les céréales pour les transformer en farine (la roue à eau entraînant un pilon). Au Moyen-âge, on les utilisait aussi pour fouler les tissus, travailler les métaux, préparer la pâte à papier...
Il faut attendre le XIXème siècle pour que s'opère une véritable révolution avec l'apparition de la turbine électrique. L'hydroélectricté, production d'électricité grâce à la force de l'eau, est née !

Salle des turbines de l'usine hydroélectrique du barrage Saint-marc
Salle des turbines de l'usine hydroélectrique du barrage Saint-Marc

L’électricité hydraulique ou hydroélectricité : de l'eau à l'électricité

La production d’électricité hydraulique exploite l’énergie mécanique (cinétique et potentielle) de l'eau. Le principe utilisé pour produire de l'électricité avec la force de l'eau est le même que pour les moulins à eau de l’Antiquité. Au lieu d'activer une roue, la force de l'eau active une turbine qui déclenche un alternateur et produit de l'électricité.

Ces installations sont appelées des centrales hydrauliques ou hydroélectriques. Ce sont ces constructions gigantesques qui enjambent certains fleuves ou rivières ou encore ces impressionnants barrages que l’on voit aux confins des lacs, mais également des petites centrales sur des petits cours d’eau.

 

 

Barrage de Pierre-Bénite en Rhône-Alpes Barrage de Pierre-Bénite en Rhône-Alpes

Comment fonctionne une centrale hydroélectrique ?

Une centrale de production hydroélectrique se compose d'une prise d'eau ou d'une retenue d'eau, ainsi que d'une installation de production en aval.

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