Le Canada détient plus de 20 % des réserves mondiales d’eau douce et 7 % de l’eau douce renouvelable de la planète entière.
Sur son territoire, l’eau couvre environ 9 % de la superficie totale du pays. Ainsi, au Canada, nous avons développé une manière de les utiliser pour nous avantager énergétiquement sans ruiner l’environnement et ruiner ces sources d’eau : l’hydroélectricité. Ce texte abordera les bénéfices et les désavantages de l’hydroélectricité, les méthodes de production de cette énergie, ainsi que celui auquel nous devons cette découverte.
Les avantages et les inconvénients
Premièrement, l’énergie hydraulique est une énergie renouvelable, ce qui veut dire que c’est une énergie propre qui n’émet pas de CO₂, ne produit pas de déchets de transformation, ne s’épuise jamais et utilise des équipements durables. Par exemple, une centrale hydroélectrique peut durer plus de 100 ans, mais les turbines, elles, ont 30 à 40 ans et les tableaux de commande de 10 à 20 ans. La plus vieille centrale hydroélectrique au Canada qui est encore en marche est la centrale de la Rivière-des-Prairies, mise en service en 1929. Elle a 96 ans. En général, les avantages de cette énergie sont qu’elle est une énergie entièrement maîtrisée, qu’il y a une flexibilité de la production et qu’une sécurité absolue est garantie. Cette énergie est bien maîtrisée, car on utilise ce type d’énergie depuis les années -2500 quand on construisait des roues dans de l’eau pour que le courant active des mécanismes. Cette énergie est flexible grâce à sa capacité à stocker l’eau dans des réservoirs et à réguler sa production à la demande. La production de cette énergie est sécurisée, car elle ne présente pas de risque d’explosion. Les inconvénients de l’utilisation de celle-ci sont qu’il y a des investissements lourds à faire, des impacts environnementaux à la construction et la nécessité d’avoir un terrain propice. En moyenne, faire une centrale hydroélectrique nécessite environ des millions pour les petites installations à des milliards pour les grands barrages. Hydro-Québec planifie de faire construire de nouvelles centrales qui coûteront approximativement entre 90 et 185 milliards de dollars d’ici 2035, selon leur plan. En ce qui concerne l’environnement, les centrales hydroélectriques provoquent la détérioration de l’environnement en inondant des terres et des forêts, en perturbant les écosystèmes aquatiques et en dégradant la qualité de l’eau. D’un point de vue social, elles peuvent provoquer le déplacement forcé des populations, la disparition des sources de revenus et l’anéantissement des cultures et des identités locales, notamment pour les communautés autochtones. L’énergie hydraulique exige un terrain favorable pour des raisons physiques, étant donné qu’elle s’appuie sur la force de l’eau en mouvement pour actionner des turbines.
La production de cette énergie et sa transformation en électricité
En second lieu, il y a trois types de centrales : une centrale au fil de l’eau, une centrale avec réservoir et une autre un peu moins répandue, une centrale hydro cinétique. Ces trois centrales fonctionnent toutes de manière différente, mais elles ont toutes un point commun : elles utilisent de l’eau pour faire de l’électricité. La centrale au fil de l’eau fonctionne, car l’eau de la rivière à côté de la centrale s’écoule directement dans la conduite forcée de celle-ci sans avoir besoin de barrage puis coule vers la turbine. Une centrale hydro cinétique est une installation qui fonctionne, car une turbine est installée au fond d’une rivière. La rotation du rotor (aimants mobiles) autour du stator (bobines fixes) produit un champ magnétique variable. Ce champ induit un mouvement d’électrons dans les bobines, générant un courant électrique. Ce courant électrique est ensuite distribué par des fils à haute tension.
Aristide Bergès, l’inventeur de l’hydroélectricité
En troisième position, Aristide Bergès est l’inventeur de l’hydroélectricité. Contrairement à ceux qui se contentaient de leurs roues en bois, il voit le potentiel de l’énergie hydraulique. Il fut aussi le premier à exploiter l’énergie des chutes d’eau des montagnes à l’aide des conduites forcées, en 1869. En 1889, il se réfère à des glaciers comme « trésors aussi précieux que le charbon extrait des profondeurs ». On dit que l’on a extrait la « houille blanche », expression désormais que l’on utilise à des fins métaphoriques pour désigner l’hydroélectricité. Aristide Bergès, né le 4 septembre 1833 à Lorp-Sentaraille (Ariège), est issu d’une famille de papetiers. Diplômé ingénieur chimiste de l’École centrale des arts et manufactures de Paris (1852), il rejoint l’entreprise familiale. En 1864, il initie la première innovation d’une longue série avec un prototype de circuit de râperie de bois, et dépose des brevets sur le défibrage, le raffinage et le tamisage de la pâte à bois. À partir de 1867, il s’installe dans les Alpes et promeut l’équipement des hautes chutes pour la production de pâte à papier, utilisant l’énergie hydraulique pour alimenter ses défibreurs. Dans le but d’améliorer ses installations, il opte pour l’emploi de conduites forcées en 1869 afin d’exploiter l’énergie hydraulique. Il met en place un tuyau avec une différence d’altitude de 200 m. Ce mécanisme facilitait la descente rapide de l’eau, entraînant une turbine qui fournissait l’énergie aux équipements de son usine. À l’époque, cette méthode est perçue comme une véritable révolution. Cette avancée signale le commencement de l’exploitation industrielle de l’hydroélectricité. En 1882, Aristide Bergès a intégré une dynamo Gramme à ses turbines, permettant ainsi la production d’électricité. Une montée forcée de 500 mètres de dénivelé accroît également la puissance disponible. Lors de l’Exposition universelle à Paris en 1889, Aristide Bergès a présenté cette innovation, démontrant comment la force des torrents de montagne pouvait être mise à profit pour produire de l’électricité et appuyer divers secteurs industriels. Il s’est éteint à Lancey, en Isère, le 28 février 1904. Le fils va reprendre les affaires de son père et établir la Société hydroélectrique de l’Eau d’Olle. Il va établir la première ligne électrique à haute tension de 60 kV reliant Grenoble à Saint-Chamond, une zone de marée pour exploiter directement l’énergie cinétique de l’eau. Les centrales à réservoir fonctionnent, car de l’eau est stockée dans un réservoir situé derrière un barrage. Quand l’eau s’écoule du réservoir par le conduit forcé, l’énergie potentielle de cette eau se transforme en énergie cinétique. Un autre type de système est la centrale de pompage-turbinage, qui stocke l’eau dans un réservoir. Initialement, l’eau est pompée vers un réservoir placé en hauteur. Ensuite, lorsque la production d’électricité est nécessaire, l’eau s’écoule depuis le réservoir dans une conduite forcée vers la turbine. Quand l’eau passe à côté de la turbine, elle la fait tourner et c’est ça qui produit de l’énergie mécanique. Une génératrice transforme l’énergie mécanique en électricité par induction.
En conclusion, la production hydroélectrique est une source d’énergie qui semble allier de nombreux atouts dans le contexte des enjeux environnementaux actuels. Même si cela comporte certains inconvénients, notamment sur le plan environnemental et social, ses bienfaits en matière de durabilité, d’efficacité énergétique et de sûreté font de celle-ci une ressource précieuse pour des pays comme le Canada. Avec des personnes telles qu’Aristide Bergès, cette technique a pu s’imposer et devenir un axe fort de la transition énergétique mondiale. À mesure que le niveau des technologies augmentera et que les bonnes pratiques seront approfondies, il sera toujours nécessaire de concilier développement de l’économie et conservation de l’environnement afin d’assurer un avenir durable.
Chloé Al Barrack, élève de deuxième secondaire, école secondaire d’éducation internationale de Laval.
Sources :
Images : https://pixabay.com/fr/photos/turbine-hydro%c3%a9lectricit%c3%a9-%c3%a9nergie-5146052/
Turbine Turbines Centrale – Photo gratuite sur Pixabay
https://pixabay.com/fr/photos/roue-hydraulique-%c3%a9nergie-puissance-71415/
https://pixabay.com/fr/photos/endiguer-ajouter-un-rivi%c3%a8re-adda-4029032/
Informations :
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