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Produire son électricité avec de l’eau et une turbine : comment ça marche ?

Publié le 27 juillet 2020

L’énergie hydraulique est aujourd’hui la première source d’énergie renouvelable produite en France. Alors que l’urgence écologique devient un sujet de plus en plus important, la part qu’elle représente est vouée à augmenter dans les années à venir. C’est dans ce contexte que de nombreuses personnes cherchent elles aussi à produire leur propre électricité domestique avec des dispositifs hydrauliques.

Comment fonctionne l’énergie hydraulique ?

Une centrale électrique est une installation qui produit de l’électricité en se servant de la force de l’eau comme énergie première, c’est de là que vient le nom d’énergie hydraulique. Pour que la centrale puisse fonctionner, elle est divisée en trois parties : le barrage, la turbine et l’alternateur. Dans un premier temps, un barrage est érigé afin de retenir une grande quantité d’eau et de produire un lac de retenue. L’eau du lac va donc fonctionner comme un bassin où se concentre la « matière première » de la centrale.

Une fois le bassin rempli, des vannes sont activées afin de pousser l’eau vers des tuyaux métalliques appelées conduites forcées. Lorsque l’eau s’engouffre dans ces conduites, elle est acheminée directement vers la centrale hydraulique, où elle active des turbines grâce à la force du courant qui la porte. En tournant, ses turbines font à leur tour fonctionner un alternateur, qui va produire un courant électrique alternatif avec l’énergie crée par les turbines. Ce courant est ensuite transmis sur des lignes à très haute tension grâce à un transformateur. L’eau est ensuite redirigée vers son cours naturel par un canal de fuite.

Puisque la centrale repose sur le courant de l’eau pour fonctionner et donc produire de l’électricité, la puissance de l’énergie produite dépend largement de la hauteur de la chute ainsi que du débit de l’eau. En effet, plus l’eau tombe de haut et plus le courant crée par les vannes va être important, par conséquent, les turbines tourneront plus vite et créeront plus d’énergie exploitable par l’alternateur.

La micro-hydroélectricité

La production d’électricité à partir du mouvement de l’eau n’est plus seulement réservée aux professionnels. En effet, de plus en plus de particuliers se lancent dans l’aventure afin de créer eux aussi leur propre énergie, c’est ce que l’on appelle la micro-hydroélectricité.

En réalité, ce terme regroupe toutes les installations hydrauliques produisant moins de 10 000kW. Ainsi, il existe plusieurs types de centrales micro-hydroélectrique : les petites, dont la production varie entre 200 et 10 000kW, les micros, qui produisent entre 20 et 500kW, et les pico, capable de produire moins de 20kW. Une pico-centrale peut suffire à couvrir l’intégralité des besoins en électricité d’une habitation !

Afin de créer soi-même son énergie hydraulique, les mêmes conditions que dans les grandes centrales s’appliquent, il faut donc une chute, une turbine, un alternateur ainsi qu’un canal de fuite. Les centrales micro-hydro-électriques sont souvent installées au fil de l’eau, sur des rivières ou des cours d’eau, mais pour que l’implantation soit possible il faut avoir à disposition la hauteur de chute nécessaire ainsi qu’un débit d’eau moyen suffisant pour alimenter la centrale.

Le coût initial d’installation d’une centrale micro-hydroélectrique est très conséquent, il convient donc de d’étudier attentivement le coût demandé ainsi que le potentiel de rentabilité avec le plus grand soin, car ce genre de dispositif ne permet pas d’économiser immédiatement, mais plutôt dans l’avenir.

En effet, comptez environ 15 à 30 ans avant de récolter les fruits de votre investissement. Il existe cependant des aides de l’état dont vous pouvez bénéficier pour aider dans le financement de votre projet.

Enfin, la dernière chose qu’il est important de noter, c’est que pour installer ce type de structure, il faut évidemment passer par la case administrative, et cela peut s’avérer être très, très long. On parle de « droit d’eau » : une formalité qui peut s’avérer complexe.

A cause de la nature de l’installation, il est important pour la localité que le projet ne dérangera pas l’équilibre de la biodiversité présente dans le cours d’eau dans lequel vous souhaitez faire installer votre centrale. En cas d’acceptation par la localité, cette dernière vous demandera d’installer des dispositifs complémentaires pour protéger l’environnement comme des passes à poissons par exemple.

Il existe toutefois des générateurs hydraulique ultra-compacts et faciles à installer. Cette vidéo vous présente un exemple de modèle fonctionnant à partir d’une vis sans fin dont le mouvement actionne un électro-aimant. SImple mais relativement peu puissant, elle permettra d’alimenter une ampoule LED en continu ou de rechercher une batterie d’appoint.

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