Il y a des milliers d’années, les hommes ont commencé à utiliser la force de l’eau en mouvement afin de faire tourner des roues hydrauliques pour moudre du grain ou du maïs. Les centrales hydroélectriques d’aujourd’hui reposent sur une idée similaire: celle d’utiliser un simple procédé mécanique afin de convertir en électricité l’énergie contenue dans l’eau en mouvement.

Le diagramme ci-bas présente les grandes lignes du procédé qui permet de convertir l’eau en électricité.

Comment l’énergie hydroélectrique est-elle crée? Grâce à un processus de conversion énergétique. Dans un premier temps, l’eau est emmagasinée derrière un barrage, où elle accumule de l’énergie potentielle grâce à la gravité. Cette énergie est ensuite convertie en énergie cinétique à mesure que l’eau est déversée de l’autre côté du barrage (l’énergie cinétique représente l’énergie du mouvement de chute de l’eau). Cette énergie est ensuite transformée en énergie mécanique lorsque l’eau frappe les aubes de la turbine puis la fait tourner (l’énergie mécanique est l’énergie de la machinerie en mouvement). Une génératrice convertit finalement l’énergie mécanique de la turbine en énergie électrique.

Voici un aperçu plus détaillé du fonctionnement d’une centrale hydroélectrique:

Le fonctionnement d’une centrale hydroélectrique:

1. Barrage et réservoir – Un barrage empêche l’eau de s’écouler, créant un grand réservoir ou lac. La grosseur du barrage et le débit de l’eau déterminent combien d’eau est disponible et combien d’énergie peut être produite.

2. Vannes de prise et conduites – Les centrales hydroélectriques utilisent les vannes du barrage afin d’ajuster l’approvisionnement d’eau à la demande d’énergie. Lorsque les vannes sont ouvertes, l’eau coule dans les conduites jusqu’aux turbines situées dans l’usine de pied de barrage. À mesure qu’elle s’écoule dans les conduites, l’eau accumule de la pression.

3. Usine de pied de barrage – L’usine de pied de barrage est située au cœur de la centrale et elle est composée de turbines, de génératrices et de transformateurs. Lorsque l’eau quitte les conduites, elle frappe et fait tourner les aubes d’une ou plusieurs turbines. Les turbines peuvent tourner jusqu’à 90 tours par minute. Une tige relie chaque turbine à une génératrice. Lorsque la turbine tourne, elle fait également tourner un électro-aimant dans une bobine de fil, à l’intérieur de la génératrice. La rotation des aimants agite des électrons dans les fils, ce qui produit de l’électricité. Un transformateur prend le courant produit par la génératriceet le convertit en courant à haute tension pour lui permettre d’être transporté sur de longues distances sur les lignes de transport électriques qui apportent l’électricité de la centrale jusqu’aux communautés.

4. Écoulement – Une fois que l’eau est passée à travers les turbines, elle retourne à la rivière par des conduites appelées canaux de fuite.

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