Hydroélectricité

Peux-tu alimenter des villes entières juste avec de l'eau ?

Il existe une source renouvelable plus puissante que toutes les autres, qui produit bien plus d'électricité que l'éolien ou le solaire ^[1,2,3]. On l'appelle l'hydroélectricité, et elle utilise le mouvement de l'eau pour produire d'énormes quantités d'énergie.

Alors que la transition énergétique est bien lancée, l'hydroélectricité a un potentiel énorme ^[3,4,5]. Alors que l'éolien et le solaire foncent, atteindre la neutralité carbone d'ici 2050 demande d'accélérer tout autant le développement de l'hydroélectricité ^[5-9].

Alors, quelles sont les dernières avancées de cette technologie, et comment libérer sa vraie puissance ?

Depuis l'aube de la civilisation, les humains ont compris que l'eau, c'est de la force. Si tu remontes 2 000 ans, jusqu'à la Grèce antique, tu découvres qu'au milieu de belles montagnes et de prairies ensoleillées, les Grecs utilisaient déjà des roues à eau pour moudre le blé en farine ^[10,11,12].

Plus tard, les Romains ont industrialisé le procédé en créant une incroyable usine de production à Barbegal, dans le sud de la France ^[13-18]. Les archéologues pensent qu'elle produisait jusqu'à 25 tonnes ^[16,17] de farine chaque jour grâce à 16 moulins à eau - assez pour nourrir tous les habitants de la ville voisine d'Arles ^[11,16,18].

Au fil des siècles, l'humanité a continué à trouver de nouvelles façons d'exploiter la force de l'eau. Aujourd'hui, l'hydroélectricité fournit environ 14 % de la production mondiale d'électricité ^[1,2], ce qui la place juste derrière le charbon et le gaz fossile.

Mais comment ça marche ? Il existe trois grands types de centrales hydroélectriques ^[19] :

Type 1 - un réservoir.

Le type le plus courant utilise un grand barrage sur une rivière pour créer un réservoir situé plus haut que le reste de la rivière. Chaque fois qu'on a besoin d'énergie, l'eau du réservoir en amont est libérée pour s'écouler vers l'aval. Grâce à la différence de hauteur, l'eau qui coule fait tourner une série de turbines placées plus bas et reliées à des générateurs ^[19]. Et voilà, les générateurs produisent de l'électricité.

Mais construire un réservoir est un gros projet qui inonde les terres et coupe le cours naturel de la rivière ^[20]. Mais il existe une autre option…

Type 2 - au fil de l'eau.

Très utilisé dans le monde entier, ce système simple peut fonctionner avec ou sans barrage. En gros, quand une rivière descend naturellement, tu crées une petite dérivation - ainsi, une partie de la rivière est dirigée dans un canal. L'eau du canal descend ensuite dans une conduite, fait tourner les turbines et bingo - de l'électricité ! ^[19,20]

Mais l'hydroélectricité est-elle seulement possible sans rivière à proximité ? Oui…

Type 3 - le pompage-turbinage.

Ici, on a deux réservoirs, un plus bas et un autre plus haut. Ce système peut être associé à une autre source d'énergie renouvelable, comme le solaire.

Pendant la journée, quand le soleil brille, les panneaux solaires peuvent produire trop d'électricité. Normalement, ce surplus serait perdu, mais si tu peux l'utiliser pour faire tourner une pompe, tu peux remonter l'eau vers le réservoir supérieur ^[19-23].

La nuit, quand le soleil ne brille pas et que la demande d'électricité est généralement plus forte, l'eau peut être libérée du réservoir supérieur pour faire tourner les turbines et produire de l'électricité à la demande.

C'est comme une immense batterie à eau rechargeable. En fait, ces systèmes de pompage-turbinage représentent plus de 90 % du stockage mondial d'énergie de longue durée ^[5,22].

Les systèmes hydroélectriques ne demandent pas forcément de gros travaux. Ils peuvent être bien plus petits et même tenir dans ton jardin. Il te suffit d'avoir du dénivelé et accès à assez d'eau en chute ^[24]. Et ne te fie pas à leur taille ! Une toute petite installation locale peut fournir assez d'énergie pour un petit village ^[19,25,26].

Alors, l'hydroélectricité peut-elle aider à ouvrir la voie vers la neutralité carbone ?

Malheureusement, l'hydroélectricité n'est pas un long fleuve tranquille - elle rencontre quelques obstacles ^[27,28].

Le premier problème est social : ces projets de construction peuvent entraîner le déplacement de communautés. En fait, pour un barrage avec un grand réservoir, des centaines de milliers de personnes peuvent devoir quitter leur maison et s'installer ailleurs ^[29-32].

Le deuxième problème est environnemental : s'ils sont mal planifiés, les barrages peuvent causer d'énormes dégâts à l'environnement alentour et aux espèces qui y vivent ^[33-36].

Mais avec la bonne approche et de l'innovation, l'hydroélectricité peut jouer un rôle essentiel pour réduire les émissions de CO₂ ^[27,37]. Des solutions sont proposées : ^[38,39]

Par exemple, consulter les communautés locales leur donne leur mot à dire dans les décisions, pour qu'elles puissent profiter directement du projet ^[40,41].

Les études d'impact environnemental, ou EIE, doivent aussi être mises en œuvre pour limiter les dégâts sur l'environnement alentour ^[42,43,44].

Les experts cherchent aussi à développer de meilleures technologies, comme des passes à poissons et des turbines sans danger pour les poissons ^[45,46,47].

Le monde semble avoir oublié l'hydroélectricité, mais c'est comme un géant endormi, dont la majeure partie du potentiel mondial reste inexploitée. Et tant mieux. On estime qu'il faudra doubler la puissance hydroélectrique installée dans le monde pour atteindre la neutralité carbone d'ici 2050 ^[5,6].

À mesure que l'éolien et le solaire se développent, augmenter le stockage d'énergie par pompage-turbinage sera aussi essentiel pour soutenir ces sources d'énergie intermittentes ^[5,22,23].

Planifiée de façon responsable, l'hydroélectricité peut ouvrir la voie à la sortie des énergies fossiles parce qu'elle est puissante, fiable et disponible à la demande.