L’énergie hydroélectrique est-elle renouvelable ?

L’énergie hydraulique est classée comme une source d’énergie renouvelable. La raison principale de sa classification en tant que renouvelable est que l’approvisionnement en eau n’est pas significativement réduit ou éliminé lors de la conversion de l’énergie cinétique de l’eau en électricité ¹.

La forme d’énergie hydraulique la plus couramment utilisée est le barrage hydroélectrique. Dans ce processus, l’eau passe à travers le barrage pour activer des turbines, qui sont connectées à un générateur électrique pour convertir l’eau en électricité. Il existe trois principaux types d’installations hydroélectriques (de stockage, de dérivation et de pompage), toutes considérées comme des sources d’énergie renouvelable.

Rien qu’aux États-Unis, il y a environ 2 300 installations hydroélectriques produisant de l’électricité. Comme mentionné précédemment, il existe trois principaux types d’installations hydroélectriques ; bien que chacune utilise l’eau pour convertir l’énergie cinétique en électricité, elles fonctionnent toutes différemment ².

Voici un aperçu de ces installations hydroélectriques et de leur fonctionnement ³ :

• Stockage : Une centrale hydroélectrique de stockage est probablement le type d’installation hydroélectrique que l’on pense d’abord lorsqu’on pense à un barrage hydroélectrique. La taille massive du barrage est spécifiquement conçue pour retenir l’énergie cinétique d’une rivière entière, et il s’étend généralement d’une rive à l’autre. Retenir la rivière crée un grand réservoir où l’eau est empêchée de s’écouler librement le long de son cours prévu. Là, l’eau est stockée en tant qu’énergie potentielle, et le débit de la rivière à travers le barrage est contrôlé par des ingénieurs travaillant à l’intérieur de l’installation. Les ingénieurs contrôlent combien d’eau traverse le barrage en fonction de l’énergie cinétique nécessaire pour activer les turbines, de la quantité d’électricité nécessaire pour répondre à la demande d’énergie, ainsi que d’autres considérations environnementales. Par exemple, il y a des moments où l’eau doit simplement être libérée du réservoir pour contrôler les niveaux d’eau dans le réservoir et prévenir les inondations. De plus, sporadiquement, l’eau sera relâchée pour permettre la migration de la faune aquatique. En particulier, cela pourrait être fait à certaines périodes de l’année pour aider à promouvoir la migration de certaines espèces de poissons vers leurs lieux de frai.
• Dérivation : Une installation hydroélectrique de dérivation n’utilise généralement pas un grand barrage pour contenir une rivière. Au lieu de cela, la rivière est dérivée dans un canal où l’eau contrôlée s’écoulera vers l’installation hydroélectrique de dérivation. Le même principe de base de production d’énergie hydraulique est utilisé, où l’énergie cinétique de l’eau active des turbines qui utilisent des générateurs pour la conversion électrique. Le plus souvent, les installations hydroélectriques de dérivation sont construites de manière stratégique là où une portion de la rivière change naturellement d’élévation. Cela aide à garantir que le débit dérivé de la rivière maintient son élan et son énergie cinétique. Dans l’ensemble, ces installations peuvent être moins intrusives pour la faune aquatique et la géographie environnante.
• Pompage : Une installation de pompage est une centrale hydroélectrique qui utilise deux sources d’eau, un réservoir supérieur et un réservoir inférieur. L’eau du réservoir inférieur est pompée vers le réservoir supérieur. Lorsque la demande d’énergie le permet, l’eau stockée dans le réservoir supérieur peut être libérée pour s’écouler vers le réservoir inférieur. Lorsque l’eau est relâchée, son écoulement peut être utilisé pour activer les turbines. Ce processus réciproque signifie que le débit d’eau et la génération électrique peuvent potentiellement être infinis, tant que les schémas de précipitation ne sont pas dramatiquement altérés. Les installations de pompage peuvent également être utilisées comme installations de stockage électrique, où l’électricité peut être stockée à partir d’autres centrales comme les centrales nucléaires ou les parcs solaires et éoliens.

Les installations d’énergie hydraulique sont connectées à des lignes de transmission qui transfèrent l’électricité générée au réseau électrique plus vaste.

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles l’énergie hydraulique est l’une des sources d’énergie renouvelable les plus largement utilisées dans le monde. Les centrales hydroélectriques peuvent être trouvées sur presque tous les continents habités. Leur popularité ne faiblit pas alors que le monde commence à reconnaître pleinement les véritables avantages de l’énergie hydraulique.

Voici quelques-uns de ces avantages ⁴ :

• L’hydroénergie est propre et renouvelable : L’hydroénergie utilise l’eau pour générer de l’électricité au lieu de brûler des combustibles fossiles. Les centrales hydroélectriques ne causent pas de pollution de l’air comme la combustion du charbon ou du gaz naturel et reposent plutôt sur le cycle de l’eau de la Terre, qui se renouvelle naturellement par les précipitations.
• L’hydroénergie est adaptable : Il ne faut pas d’efforts extrêmes pour faire fonctionner une centrale hydroélectrique à pleine capacité. De plus, il faut peu de temps pour qu’une centrale hydroélectrique fournisse de l’électricité au réseau électrique. C’est pourquoi les centrales hydroélectriques sont souvent utilisées en cas d’urgence lorsque d’autres sources d’énergie sont perturbées.
• L’électricité hydroélectrique est produite localement : L’hydroénergie permet aux pays et aux régions d’avoir leurs propres ressources domestiques pour l’électricité sans nécessiter l’importation de ressources comme le charbon, le pétrole ou le gaz naturel d’autres régions du monde. L’hydroénergie peut être une voie vers l’indépendance énergétique pour de nombreux pays.
• L’hydroénergie peut être économique : Comparé à d’autres sources d’énergie, l’hydroénergie est moins coûteuse à produire sur le long terme. Le coût initial de la construction de grands barrages hydroélectriques est assez élevé au départ. Cependant, au fil du temps, ces coûts sont compensés lorsque le barrage est en fonctionnement.

Bien que nous venions de mettre en évidence de nombreux avantages de l’énergie hydraulique qui la rendent si populaire dans le monde entier, il serait juste de reconnaître également ses inconvénients.

Voici quelques-uns des inconvénients principaux qui peuvent parfois décourager le développement de l’énergie hydraulique ⁵ :

• Les investissements initiaux peuvent être élevés : Construire une nouvelle installation hydroélectrique n’est pas bon marché. La quantité de matériaux de construction et de main-d’œuvre qu’il faut pour contenir une rivière avec succès pour générer de l’électricité est immense.
• Interruption des habitats : Les centrales hydroélectriques peuvent être intrusives et affecter toutes sortes de populations de la faune, leurs habitats et même provoquer des inondations accidentelles et d’autres événements destructeurs. Ce ne sont pas seulement les espèces sauvages qui peuvent ressentir l’impact d’un nouveau projet hydroélectrique. Les populations locales et l’agriculture peuvent voir leurs terres modifiées de manière dramatique. Souvent, cela peut entraîner le déplacement des populations locales et de la faune.
• Dépendance aux précipitations annuelles : Les régions qui connaissent des conditions de sécheresse prolongées peuvent également subir une baisse de la production de leurs ressources hydroélectriques.

L’un des principaux impacts environnementaux de l’utilisation de l’énergie hydraulique est son effet sur la flore et la faune locales. La construction d’un barrage contenant un réservoir pourrait potentiellement empêcher la migration des poissons et modifier les températures de l’eau ainsi que d’autres conditions à lesquelles la vie aquatique locale s’est adaptée. Les changements de température, de clarté de l’eau ou même de chimie peuvent nuire aux plantes et animaux indigènes de la région ⁶.

Les plus grands producteurs d’énergie hydraulique aux États-Unis sont Washington, Oregon, Californie et New York. Pour une vue plus globale, les plus grands producteurs d’énergie hydraulique au monde sont la Chine, le Canada, le Brésil, les États-Unis et la Russie. Parmi ces pays, la Chine est de loin le plus grand producteur d’énergie hydraulique ⁷.

Les seules raisons pour lesquelles l’énergie hydraulique n’est pas plus souvent utilisée sont détaillées dans la section principale sur les inconvénients discutés précédemment. L’investissement initial que les installations hydroélectriques peuvent parfois nécessiter peut rebuter les gouvernements et les investisseurs privés. Bien qu’une centrale hydroélectrique puisse se rentabiliser au fil du temps, il peut falloir un certain temps aux gouvernements pour voir un retour sur leur investissement. L’autre principal inconvénient est l’impact potentiel d’une centrale hydroélectrique sur les environnements et populations locales.

Dans l’ensemble, l’énergie hydraulique est très fiable puisqu’elle repose principalement sur le soleil et les patterns de précipitations dans une région particulière. Lorsque le soleil chauffe l’eau de surface de plans d’eau, une quantité d’eau s’évapore. Cette vapeur d’eau devient alors des nuages, qui produisent des précipitations. Les précipitations s’accumulent dans ces mêmes plans d’eau, répétant efficacement le cycle. La seule menace à ce processus pourrait être des régions où des sécheresses prolongées et des changements dans les modèles de précipitations peuvent réduire la quantité d’eau disponible dans le système de cycle de l’eau ⁸.