Dans le projet européen FIThydro, Les chercheurs de TalTech ont travaillé avec des partenaires de l'industrie pour étudier les centrales hydroélectriques existantes. Avec des chercheurs de toute l'Europe, ils ont développé de nouvelles méthodes et technologies d'évaluation dans le but de rendre l'hydroélectricité plus respectueuse des poissons et plus durable sur le plan environnemental.

L'hydroélectricité est l'une des sources d'énergie renouvelables les plus importantes et les plus utilisées. Le gros avantage :elle est beaucoup moins dépendante des conditions météorologiques que l'éolien et le solaire. Cependant, l'utilisation des centrales hydroélectriques implique également des interventions majeures dans l'environnement, y compris la construction de barrages sur les rivières, changements dans les habitats aquatiques, et la mortalité des poissons par les turbines, déversoirs ou écrans.

Réduire ces effets écologiques négatifs est l'un des objectifs de la directive-cadre européenne sur l'eau. Cependant, Les centrales hydroélectriques plus anciennes, en particulier, ne satisfont souvent pas à ces nouvelles exigences et doivent être modernisées avant que leur certification puisse être renouvelée. La décision sur les mesures économiquement viables pour mettre en œuvre ces changements doit être prise individuellement pour chaque centrale hydroélectrique, « Il est important d'adapter les solutions existantes aux facteurs spécifiques au site de chaque usine, " explique le professeur Peter Rutschmann de l'Université technique de Munich et coordinateur du projet FIThydro.

Étudier les centrales hydroélectriques en Europe

Dans le cadre du projet européen FIThydro (Fishfriendly Innovation Technologies for Hydropower), d'une durée de quatre ans, un groupe de travail composé de 26 institutions de recherche et entreprises européennes a étudié les effets des centrales hydroélectriques sur les écosystèmes et en particulier les poissons sur 17 sites tests dans huit pays. « Il était important pour nous que les sites de test reflètent la diversité géographique, conditions hydromorphologiques et climatiques afin que nos résultats soient applicables à un large éventail de centrales hydroélectriques en Europe, " explique le Pr Rutschmann.

"Electronic fish" mesure le passage de la turbine

Il existe également des lacunes dans les connaissances existantes sur les mesures efficaces de migration des poissons en amont et en aval, par exemple quelles échelles à poissons conviennent à quelle espèce ou quelles conditions sont idéales pour que les poissons les trouvent. Lors de la dévalaison, les poissons peuvent nager à travers les turbines hydroélectriques et, outre le risque de blessure par les aubes de turbine, sont exposés à d'énormes changements de pression. "Avec ces capteurs, nous pouvons tester les conditions extrêmes que vivent les poissons et autres animaux aquatiques en passant par les turbines. Cela peut aider à réduire le nombre d'expériences de poissons vivants nécessaires, et fournir aux opérateurs de nouvelles perspectives sur la façon dont ils peuvent rendre leurs installations plus respectueuses des poissons », explique le Dr Jeffrey Tuhtan, qui dirige l'équipe des capteurs chez TalTech.

Pour comparer les capteurs avec l'expérience de poissons vivants, des collègues du RIOB Belgique et TalTech ont étudié le risque multispécifique de blessure et de mortalité lors du passage en aval à travers une grande vis hydrodynamique d'Archimède pour la brème (Abramis brama), anguille (Anguilla anguilla), et gardon (Rutilus rutilus) en conjonction avec des capteurs passifs qui enregistrent la pression, accélération, et taux de rotation. "Notre travail a proposé plusieurs nouvelles façons d'évaluer le passage en aval des poissons et des capteurs, y compris les heures et les durées des événements d'impact, les énergies cinétiques de translation et de rotation, et le gradient de pression », a déclaré le Dr Ine Pauwels du RIOB. L'équipe a constaté que les vis n'étaient pas toujours adaptées aux poissons et a proposé des moyens concrets d'améliorer la situation à la fois pour les opérateurs et les poissons.

Outils d'aide à la décision pour les opérateurs hydroélectriques

Outre l'analyse et l'évaluation des risques des centrales hydroélectriques, la deuxième partie du projet a exploré les mesures possibles pour moderniser la centrale hydroélectrique, ainsi que les outils de prise de décision pour les opérateurs et les planificateurs hydroélectriques. "Ces décisions sont très complexes, " explique le professeur Rutschmann. " La centrale hydroélectrique et les conditions spécifiques au site jouent un rôle. Mais il est également nécessaire de se conformer aux normes réglementaires au niveau national et européen. Et pour les opérateurs, il est bien sûr important que les mesures soient efficaces et rentables."

Outils en ligne en libre accès

L'un des principaux résultats du projet est le système d'aide à la décision FIThydro qui peut être utilisé lors de la planification et de l'évaluation des centrales hydroélectriques. L'utilisateur peut saisir des données sur le type de centrale électrique, son emplacement, les populations de poissons présentes dans les cours d'eau et d'autres caractéristiques. Tenant compte des exigences de la politique environnementale et des directives réglementaires internationales, le logiciel analyse ensuite les données pour calculer le niveau de risque environnemental et le danger pour la population de poissons et recommande des mesures d'atténuation.

Un wiki a également été créé dans le projet. « Il y a des pratiques différentes dans chaque pays, mais l'échange de connaissances n'est pas encore là où il devrait être, " dit le professeur Rutschmann. " Par exemple, les gens ignorent souvent les mesures qui ont été expérimentées et jugées efficaces ailleurs. Nous espérons que le wiki soutiendra la mise en réseau des connaissances."