L'électricité peut être produite en brûlant du gaz, du pétrole ou des sources renouvelables comme le vent, le soleil, etc. Mais il existe aussi une autre source d'énergie, propre et naturelle, à partir de laquelle l'électricité est produite : l'eau. Les marées, les vagues et les courants marins peuvent répondre aux besoins énergétiques de l'homme de diverses manières. Les systèmes qui utilisent actuellement l'eau pour produire de l'électricité sont l'hydroélectricité, la géothermie et le plus avancé, le système houlomoteur.
Comment produire de l'électricité avec de l'eau : système hydroélectrique
L'hydroélectricité est un mode de production d'électricité lié à la ressource en eau et est utilisée dans le monde entier par la construction de barrages. Pour produire de l'électricité dans une centrale hydroélectrique, l'eau doit être acheminée vers le bassin de chargement situé au niveau supérieur, d'où elle est acheminée par des conduites forcées vers la turbine située en bas. L'énergie de l'eau passe par la turbine et fait tourner la roue de la turbine, qui est reliée à l'alternateur, produisant ainsi de l'électricité. L'énergie électrique produite par une centrale hydroélectrique dépend de la quantité d'eau transportée par la turbine, de la hauteur de la chute et du rendement électrique du générateur.
Comment produire de l'électricité avec de l'eau : système géothermique
L'énergie géothermique consiste à utiliser en surface la chaleur produite dans le sous-sol. La température augmente d'environ 3 °C tous les 100 mètres de profondeur : c'est ce qu'on appelle le gradient géothermique. Si la température du sous-sol est élevée, supérieure à 150° C, l'eau en surface peut être utilisée sous forme de vapeur pour actionner des turbines et produire de l'électricité. L'énergie mécanique de la turbine est finalement convertie en électricité grâce à un système d'alternateur. De l'eau froide est souvent injectée dans les profondeurs de l'eau pour alimenter la production de vapeur, afin de maintenir un débit de vapeur constant. Cela permet aux turbines de fonctionner à pleine capacité et de produire de la chaleur en continu. Afin d'extraire et d'utiliser la chaleur piégée dans la terre, il est nécessaire d'identifier les zones où elle est concentrée : le réservoir ou gisement géothermique.
Les avantages des centrales hydroélectriques
Pourquoi les centrales hydroélectriques sont-elles si importantes dans le bouquet énergétique d'un pays ? Car, en plus d'être neutres en termes de CO2, ils sont incroyablement efficaces et très flexibles. Une turbine hydraulique a un rendement supérieur à 90 %, souvent plus de 95 %. Cela signifie que la quasi-totalité de l'énergie potentielle contenue dans l'eau se transforme en énergie électrique. Ce chiffre est très élevé, si l'on considère que les meilleures centrales thermoélectriques (turbines à gaz à cycle combiné) atteignent un rendement de 60 %, et que les 40 % restants de l'énergie contenue dans le combustible fossile sont perdus en chaleur inutilisée.