Quels sont les différents types d'énergie hydroélectrique?
Les êtres humains exploitent le pouvoir de l'eau en mouvement depuis des milliers d'années, mais l'énergie hydroélectrique suscite un regain d'intérêt en tant que source d'énergie propre et renouvelable. Les barrages hydroélectriques sont le type d'énergie hydroélectrique le plus connu, mais plusieurs autres méthodes visant à exploiter le pouvoir de l'eau en mouvement sont en cours de développement. Les océans de la Terre sont à la recherche de nouveaux types d'énergie hydroélectrique.
L'idée d'utiliser l'eau comme source d'énergie remonte au moins à la Grèce antique, où la force des rivières était capturée par les roues à aubes et utilisée pour broyer le blé en farine. Des dispositifs similaires ont été développés dans d'autres parties du monde et les usines et usines européennes et américaines anciennes étaient équipées de roues à eau. Jusqu'à la fin du 19ème siècle, l'eau ne fournissait que de l'énergie mécanique; le mouvement des roues hydrauliques était utilisé pour faire tourner des scies et autres machines.
À la fin des années 1800, l’énergie hydroélectrique a progressé rapidement, une forme d’énergie hydroélectrique dans laquelle le mouvement de l’eau est converti en électricité. Les États-Unis à eux seuls comptaient plus de deux cents centrales hydroélectriques au tournant du siècle, la plupart d'entre elles situées dans des barrages de moyenne à grande taille. Aujourd'hui, la plupart des meilleurs sites pour les grandes centrales hydroélectriques ont été exploités dans les pays développés. Par conséquent, de nouveaux projets ont lieu principalement dans des pays en développement comme la Chine. Les centrales hydroélectriques à petite échelle sont à l’étude dans les pays développés et en développement.
Les océans du monde contiennent également de nombreuses sources d'énergie potentielles dans lesquelles l'énergie hydroélectrique pourrait puiser. L’énergie marémotrice vise à exploiter les niveaux changeants des océans dans les zones côtières. Bien qu'une grande centrale marémotrice ait été mise en service en France à la fin des années 1960, les coûts de construction élevés et un nombre limité d'emplacements appropriés ont empêché l'utilisation généralisée de l'énergie marémotrice.
Une autre option potentielle est l'énergie des vagues, qui peut être exploitée de différentes manières. Un projet de démonstration en Norvège utilise le mouvement des vagues pour pousser et aspirer de l'air à travers un tuyau, qui à son tour fait tourner une turbine pour générer de l'électricité. Le Portugal, l'Australie et le Royaume-Uni ont tous expérimenté des fermes de vagues - des groupes d'appareils générant de l'électricité à partir de l'énergie des vagues. Certains autres dispositifs tentent de capturer les courants marins loin de la surface de l'eau.
La conversion de l'énergie thermique des océans (OTEC) diffère des autres types d'énergie hydroélectrique en ce qu'elle ne capte pas l'énergie directement du mouvement de l'eau. Au lieu de cela, OTEC tire parti des différences de température trouvées à différentes profondeurs de l'océan. L'eau chaude à la surface de l'océan est pressurisée et transformée en vapeur ou utilisée pour chauffer un autre fluide qui est transformé en vapeur. La vapeur peut ensuite être utilisée pour alimenter des turbines et générer de l’énergie. De l’eau froide est ensuite pompée à des profondeurs plus grandes, ce qui la reconvertit en liquide et relance le cycle. Des systèmes OTEC expérimentaux ont été construits dans des endroits comme Hawaii, mais le pompage d'eau froide à de grandes profondeurs réduit l'efficacité du système, ce qui rend difficile la rentabilité des systèmes OTEC.