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    À quoi ressemblera l'énergie hydraulique à l'avenir?
    Que savez-vous de l'énergie hydraulique ? baaker2009 / CC

    Des tsunamis dévastateurs au fait d'être entraîné par le courant en nageant à la plage, nous sommes naturellement familiers avec la force et la puissance de l'eau en mouvement. Les anciens Romains utilisaient des moulins à eau pour transformer le grain en farine; Les mineurs gallois utilisaient l'énergie hydraulique pour extraire des métaux précieux de la terre dès le premier siècle de notre ère.

    Aujourd'hui, des mastodontes comme le barrage Hoover et le barrage de Grand Coulee sont les exemples les plus connus de production hydroélectrique, mais leur temps est compté. Une longue histoire d'effondrements de barrages et de destructions environnementales à grande échelle ont détrôné les grands barrages en tant que source incontournable d'électricité produite par l'eau, et un large éventail de nouvelles méthodes et technologies sont en cours de développement pour faire de l'hydroélectricité l'énergie de l'avenir.

    Contenu
    1. La recherche d'une meilleure énergie
    2. Dépasser les méga-barrages
    3. Énergie marémotrice
    4. Puissance de courant marin
    5. Puissance des vagues
    6. Puissance osmotique
    7. Ce que l'avenir nous réserve

    La recherche d'une meilleure énergie

    L'hydroélectricité est-elle meilleure ? ICD

    L'hydroélectricité est actuellement la plus grande source d'énergie renouvelable du pays, et le département américain de l'Énergie s'efforce de le rendre plus efficace et respectueux de l'environnement.

    Quatre domaines représentent l'avenir de l'énergie hydraulique :l'énergie marémotrice, puissance des courants marins, puissance des vagues et puissance osmotique. Dans une note franche sur sa page de recherche, le ministère de l'Énergie admet, "Chaque projet de marée et de courant marin est confronté à un problème de rentabilité et le cimetière des inventions regorge de projets techniquement viables mais économiquement liés à mort."

    Mais cela ne veut pas dire qu'ils n'essayent pas. Plus des deux tiers du budget de recherche de son Water Power Program sont consacrés au développement de nouvelles technologies; il répertorie plus de 300 projets à différentes étapes qui visent à transformer l'énergie de l'eau en mouvement en électricité pour alimenter nos maisons, dispositifs, et voitures.

    Dépasser les méga-barrages

    Fonctionnel et efficace. ICD

    Contrairement aux barrages conventionnels, qui arrêtent le cours des rivières et libèrent progressivement l'eau pour produire de l'électricité, les nouvelles idées en matière d'hydroélectricité se concentrent sur les avantages de l'eau en mouvement plutôt que sur son contrôle. L'idée de base est simple et fonctionne très bien comme l'énergie éolienne :placez les turbines dans une zone où l'eau les fera tourner et produira de l'énergie.

    Bien que l'eau ne se déplace pas aussi vite que le vent, il est plus dense et génère plus d'énergie par pied carré. (L'inconvénient de cette puissance est que les turbines sous-marines doivent être construites pour résister à plus de force que les éoliennes.) C'est plus fiable que l'énergie éolienne et solaire; les marées, les courants et les vagues océaniques sont prévisibles et ne diminuent pas avec la couverture nuageuse.

    Énergie marémotrice

    Comment le flux et le reflux des marées peuvent-ils produire de l'électricité ? ICD

    Il existe plusieurs méthodes pour produire de l'électricité à partir du flux et du reflux des marées. Les barrages de marée sont les plus courants; ce sont essentiellement des barrages, généralement construit à l'entrée d'une crique. L'eau entre et sort par des vannes, turbines en mouvement.

    La centrale marémotrice de la Rance en Bretagne, La France, est en activité depuis 1966, et a été dépassé comme le plus productif de son genre par la centrale hydroélectrique de Sihwa Lake en Corée du Sud au milieu des années 1990. Bien que les vannes soient conçues pour être une barrière poreuse, ils modifient encore les niveaux d'eau dans les estuaires et posent des problèmes environnementaux similaires à ceux causés par les grands barrages.

    Clôtures de marée, avec turbines à axe vertical, sont moins chers et moins dommageables que les barrages, mais peut perturber les grands animaux marins. Les turbines marémotrices fonctionnent exactement comme les éoliennes; des poteaux individuels sont encastrés dans le fond marin.

    Puissance de courant marin

    Quelle quantité d'énergie le Gulf Stream pourrait-il produire ? ICD

    Dans une évaluation de l'énergie potentielle qui pourrait être générée par les courants océaniques, le ministère de l'Intérieur a noté que la capture de seulement 0,1 pour cent de l'énergie du Gulf Stream pourrait répondre à 35 pour cent des besoins annuels en électricité de la Floride. En d'autres termes, il y a 21, 000 fois plus d'énergie dans le Gulf Stream qu'à Niagara Falls.

    Le défi consiste à faire pénétrer les turbines dans les fonds marins ou sur des plateformes sous-marines et à les maintenir en état de fonctionnement. Une idée, de Darris White de l'Université aéronautique Embry-Riddle en Floride, renonce à la fixation sur le maintien des turbines en place. White travaille sur des turbines autonomes qui agiraient comme des bancs de poissons, voyageant avec le courant et communiquant entre eux via des capteurs.

    Puissance des vagues

    Peut-on transformer les vagues en électricité ? ICD

    Les surfeurs et les bodyboarders savent à quel point une grosse vague peut être puissante, et les scientifiques sont également sur le parfum. Jusque là, le Pelamis Wave Converter est la technologie la plus développée pour convertir les vagues en électricité. La machine rouge de 600 pieds de long est composée de sections cylindriques reliées entre elles flottant à la surface de l'océan. Les vagues font fléchir et plier les sections, produire de l'énergie.

    En mai 2010, Pelamis a lancé l'appareil au large des côtes écossaises, et espère en avoir des centaines d'autres dans les mers du monde au cours de la prochaine décennie. Plus récemment, une technologie encore plus impressionnante a été proposée :le designer britannique Phil Pauley travaille sur des cellules solaires marines, connecté par un réseau, qui recueillerait à la fois l'énergie solaire et houlomotrice.

    Puissance osmotique

    Comment l'osmose s'intègre-t-elle dans l'avenir de l'hydroélectricité ? ICD

    marées descendantes, les courants océaniques et les vagues déferlantes sont tous assez faciles à comprendre, mais il est un peu plus délicat de voir comment l'osmose s'intègre dans l'avenir de l'hydroélectricité. Lorsque l'eau de mer et l'eau de rivière sont séparées par une membrane que seule cette dernière peut traverser, l'osmose les rapproche naturellement. L'eau saumâtre qui en résulte s'écoule avec suffisamment d'énergie cinétique pour générer de l'électricité.

    Si cela semble un peu compliqué, imaginez essayer de faire en sorte que cela se produise réellement. Mais ces dernières années ont vu de grands progrès dans la technologie, notamment le développement d'une membrane bon marché et suffisamment fiable pour un usage commercial. L'avantage est cette heure de la journée, le temps et la saison ne jouent aucun rôle dans le processus, ce qui signifie que tout est plus facile à contrôler. L'inconvénient est que les niveaux de salinité dans les plans d'eau sont inévitablement modifiés, ce qui rend la survie des poissons et autres espèces marines plus difficile.

    Ce que l'avenir nous réserve

    Que réserve l'avenir? ICD

    S'il est impossible de savoir laquelle de ces méthodes portera plus de fruits que d'autres et quelles technologies seront inventées pour tirer parti des nouvelles sources d'énergie hydraulique (eau déplacée par les baleines ? boulets de canon dans les piscines ?), il y a fort à parier qu'à l'avenir, une plus grande partie de notre énergie proviendra des 70 pour cent de la planète recouverte d'eau.

    Les considérations environnementales doivent être soigneusement pesées, d'autant plus qu'une motivation majeure pour développer de nouvelles sources d'énergie est de se sevrer des énergies fossiles. Mais mon pari est que dans cinq à dix ans, bassins de marée, des courants comme le Gulf Stream et les vagues déferlantes autour des sept mers maintiendront les lumières allumées.

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