Énergie contenue dans l'eau

2000/12/03 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Energia

L'eau des rivières et des ruisseaux est utilisée comme source d'énergie depuis le premier siècle avant JC. Toujours au Moyen Age l'énergie hydraulique a été la base de l'industrialisation. Aujourd'hui, cependant, l'énergie hydraulique est utilisée pour obtenir de l'électricité (énergie hydroélectrique) par le passage de l'eau captée dans le barrage ou le réservoir à travers une turbine. Cette turbine actionne les alternateurs et, par conséquent, l'énergie cinétique de l'eau se transforme en énergie électrique. Plus la quantité d'eau et la vitesse de l'eau sont élevées, plus la centrale hydroélectrique produit d'électricité. Lorsque la puissance installée est inférieure à 5000 kVA, elles sont appelées petites centrales hydroélectriques ou minicentrales hydroélectriques. Parmi eux sont la plupart des construits en Euskal Herria.

Quant à l'histoire, Euskal Herria, XIX. Au XXe siècle, de nombreuses entreprises ont construit leur propre centrale pour obtenir de l'énergie électrique. Cette tendance a été renforcée et généralisée dans les premières années de ce siècle. Mais les grandes compagnies qui utilisent de grands barrages et barrages, les bas prix du pétrole et les coûts élevés de ces petites centrales ont provoqué que, à partir des années 60, les petites centrales hydroélectriques cessent de se construire et beaucoup de celles qui fonctionnaient se ferment l'une après l'autre. Ces dernières années, cependant, la crise pétrolière et, dans une certaine mesure, l'impulsion des énergies alternatives a réformé, automatisé et mis en place de nombreuses petites centrales, surtout depuis les années 80.

Quelques explications techniques

Les petites centrales hydroélectriques peuvent être de deux types: les centrales à pentes et les centrales à pied de barrage. Les premiers recueillent l'eau à travers un petit barrage du lit des rivières ou des ruisseaux. Ensuite, l'eau circule à travers la rampe vers la chambre de chargement, d'où elle se dirige vers la turbine à travers le tube sous pression. La chambre de chargement est nécessaire pour éviter l'entrée d'air dans le tuyau sous pression, ce qui entraînerait une pression excessive. Une fois l'eau passée par les turbines, elle est lâchée sur place au fleuve ou au ruisseau. Les centrales post-barrages sont construites dans de grands barrages destinés à la production d'électricité ou d'autres usages dans la partie basse du barrage. Dans ces cas, l'eau est recueillie au barrage et introduit directement dans le tuyau sous pression. Puis, comme dans les occasions précédentes, il passe par les turbines et se dirige vers le lit.

Il est clair que l'eau est indispensable pour la production d'énergie hydroélectrique, mais elles sont également indispensables, en plus des générateurs d'électricité, les turbines qui les affectent. Les turbines peuvent être classées en deux groupes : les turbines d'action, qui fonctionnent par la vitesse de déversement de l'eau, et les turbines de réaction, par la pression de l'eau et par la vitesse. Les petites centrales de notre pays utilisent celles du premier groupe, qui sont généralement de trois types. Turbines Pelton particulièrement adaptées aux grands sauts et aux débits relativement petits. Les turbines Kaplan sont adaptées aux petits sauts (moins de 30 m) et aux grands débits. Enfin, les turbines Francis qui s'adaptent aux situations intermédiaires dans la précédente peuvent être utilisées dans une large gamme de débit et de saut d'eau. Cependant, pour connaître la puissance à installer avec une ou l'autre turbine et la quantité d'énergie à produire tout au long de l'année, il est nécessaire de connaître le débit de la rivière ou du ruisseau à ce point. Ceci est fait en tenant compte de différents paramètres (précipitation, type de sol, etc. ), mais toujours avec une longue série d'années pour les années sèches, normales et pluvieux. De ces données, on calcule le débit et le débit évalués (débit d'eau en jours annuels) du débit chaque jour. Le débit écologique sera soustrait à ce dernier, c'est-à-dire le débit minimum requis par le débit toute l'année et le Q80 et le Q100 sont calculés, c'est-à-dire le débit existant entre 80 et 100 jours par an. Avec eux, vous pouvez connaître le nombre de jours qui travaillerait chaque type de turbine et donc choisir le plus approprié.

Avantages et inconvénients

Les avantages de l'hydroélectricité sont remarquables. D'une part, le rendement de la conversion d'énergie est très élevé, entre 80 et 90%, et d'autre part, surtout dans les systèmes de petite taille, l'impact écologique négatif est faible. C'est actuellement le moyen le plus simple et le plus économique d'obtenir de l'énergie, la plus utilisée dans les sources d'énergie renouvelable.

Dans les petites centrales, bien que leur impact écologique soit faible, il existe. Bien que les centrales hydroélectriques ne consomment ni ne polluent l'eau, elles entravent la migration des poissons et le transport correct des aliments en aval, elles modifient radicalement la dynamique du fleuve, réduisant drastiquement le débit d'eau dans certaines parties du lit, altérant le niveau des nappes phréatiques et la composition de l'eau emballée. Dans les cas où les petits barrages sont remplacés par des barrages, leur construction produit de grands changements dans les territoires submergés, tant écologiques que sociaux. En fait, là où de grands barrages et réservoirs sont construits, beaucoup de ses habitants doivent se déplacer ailleurs. La gravité de ces dommages dépend de la taille de l’œuvre, la bonne application des mesures correctrices considérées écologiquement acceptables étant indispensable (rétention de débit écologique adéquate, structures spéciales pour que les poissons dépassent les proies, etc. ).

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