La mi­cro­hy­dro­élec­tri­ci­té, une al­ter­na­tive re­nou­ve­lable en plein dé­ve­lop­pe­ment

Green Innovation - - Sommaire -

L’Agence in­ter­na­tio­nale de l’éner­gie pré­voit un dou­ble­ment de la pro­duc­tion hy­dro­élec­trique mon­diale d’ici à 2050. Tan­dis que les grands pro­jets sont contes­tés et que leur po­ten­tiel est sou­vent sa­tu­ré dans les pays dé­ve­lop­pés, la mi­cro­hy­dro­élec­tri­ci­té pour­rait consti­tuer un dé­bou­ché ré­vo­lu­tion­naire, en par­ti­cu­lier pour les po­pu­la­tions les plus iso­lées, mais aus­si pour les villes. L’eau est la source de pro­duc­tion d’élec­tri­ci­té re­nou­ve­lable la plus mas­si­ve­ment uti­li­sée, et sou­vent la moins contro­ver­sée. Se­lon l’Agence in­ter­na­tio­nale de l’éner­gie, l’hy­dro­élec­tri­ci­té compte pour 16 % de la pro­duc­tion to­tale d’élec­tri­ci­té dans le monde, mais pour 85 % de celle d’élec­tri­ci­té re­nou­ve­lable. Avec une pro­duc­tion d’élec­tri­ci­té pou­vant dé­pas­ser les 8 000 heures par an, contre 1 200 en moyenne pour l’éo­lien et 1 000 pour le so­laire, l’hy­dro­élec­tri­ci­té consti­tue l’une des sources d’élec­tri­ci­té les plus éco­lo­giques au monde et la plus fa­cile à in­sé­rer dans un ré­seau dé­jà exis­tant. Deux types de pro­duc­tion sont à dis­tin­guer : celle des bar­rages de re­te­nue et celle au fil de l’eau. La pre­mière est mo­bi­li­sable se­lon les be­soins et le ni­veau d’eau re­te­nu, la se­conde pro­duit en conti­nu tant que le dé­bit du cours d’eau est suf­fi­sant. Dans la plu­part des éco­no­mies dé­ve­lop­pées, no­tam­ment en Eu­rope de l’Ouest, le po­ten­tiel de la pro­duc­tion d’hy­dro­élec­tri­ci­té a at­teint un pa­lier il y a dé­jà plu­sieurs dé­cen­nies. La plu­part des pos­sibles sites de construc­tion de bar­rages ont été in­ves­tis, tout comme les ri­vières. Pour au­tant, mal­gré son cô­té éco­lo­gique, la pro­duc­tion d’hy­dro­élec­tri­ci­té n’est pas sans im­pact sur l’en­vi­ron­ne­ment, no­tam­ment par la mo­di­fi­ca­tion du cours des ri­vières qu’elle oc­ca­sionne, ce qui af­fecte l’éco­sys­tème et en par­ti­cu­lier la re­pro­duc­tion des pois­sons. Pour ces rai­sons, les nou­veaux pro­grammes de construc­tion, y com­pris dans des pays en dé­ve­lop­pe­ment, sont de plus en plus dif­fi­ciles à faire ac­cep­ter au­près de la po­pu­la­tion, sur­tout lors­qu’il s’agit de grands pro­jets. Ce fut le cas en Chine avec le bar­rage des Trois Gorges, le­quel avait contraint au dé­pla­ce­ment plus de 1,8 mil­lion d’ha­bi­tants dont les vil­lages avaient été inon­dés par la for­ma­tion du lac de re­te­nue ; c’est aus­si le cas ac­tuel­le­ment dans le bas­sin de l’Ama­zone, où le pro­jet de bar­rage bré­si­lien de Be­lo Monte at­tire l’at­ten­tion in­ter­na­tio­nale compte te­nu des dé­pla­ce­ments de po­pu­la­tions in­di­gènes qu’il en­traîne. Pour au­tant, ce po­ten­tiel de grandes in­fra­struc­tures de­meure im­por­tant et même es­sen­tiel à dé­ve­lop­per, en par­ti­cu­lier en Afrique, où il est im­mense, mais aus­si en Amé­rique du Sud et en Asie.

LE NOU­VEL HO­RI­ZON OF­FERT PAR LA MICROHYDRO-ÉLEC­TRI­CI­TÉ

Face à l’ur­gence cli­ma­tique, et compte te­nu du po­ten­tiel des ri­vières, une so­lu­tion semble s’im­po­ser comme une troi­sième al­ter­na­tive pour l’hy­dro­élec­tri­ci­té. Celle-ci re­pose sur la pro­duc­tion d’élec­tri­ci­té à par­tir d’uni­tés de très pe­tite

taille, sou­vent mo­biles, avec des dé­bou­chés im­por­tants dans les pays en dé­ve­lop­pe­ment et pour des com­mu­nau­tés vil­la­geoises sou­vent non re­liées à des ré­seaux élec­triques. Plu­sieurs in­no­va­tions, mises en avant ces der­niers mois, vont d’ailleurs dans ce sens. C’est le cas de l’in­ven­tion de la start-up mu­ni­choise Aqua­kin qui a conçu la plus pe­tite cen­trale hy­dro­élec­trique au monde. Celle-ci tient dans un boî­tier de 20 cm pour un poids de 400 grammes. Pour ses in­ven­teurs, il s’agit de créer une source de pro­duc­tion élec­trique ca­pable d’ali­men­ter des ran­don­neurs, par exemple pour re­char­ger des ap­pa­reils mo­biles, mais qui pour­rait être adap­tée à d’autres usages. Di­rec­te­ment orien­té vers l’aide aux po­pu­la­tions des pays en dé­ve­lop­pe­ment en manque d’élec­tri­ci­té, le pro­jet de sept étu­diants fran­çais et étran­gers de l’École cen­trale Lille vise à créer un pro­to­type de gé­né­ra­teur hy­dro­élec­trique à par­tir de ma­té­riaux ru­di­men­taires et ac­ces­sibles pour que cha­cun puisse construire lui-même sa propre uni­té de pro­duc­tion élec­trique. Leur ini­tia­tive s’ins­crit dans le cadre de « No­made des mers », un pro­jet por­té par l’as­so­cia­tion Gold of Ben­gal, vi­sant à pro­mou­voir des tech­no­lo­gies low tech à tra­vers un tour du monde en catamaran. In­ter­ro­gé par Green In­no­va­tion, Yek­ta Ke­sen­ci, l’un des étu­diants, ex­plique que leur but est de créer un gé­né­ra­teur ca­pable de pro­duire 200 watts avec un cou­rant d’un mètre par se­conde, et ce grâce à une hy­dro­lienne qui ne coû­te­rait pas plus de 50 eu­ros. Des pro­blèmes sub­sistent ce­pen­dant puisque, nous pré­cise-t-il, « l’idée est de ré­cu­pé­rer des ob­jets, pas d’en acheter ». On peut en ef­fet trou­ver de nom­breuses pièces réuti­li­sables sur des ap­pa­reils dé­po­sés en dé­chet­te­rie, par exemple le mo­teur sur un ven­ti­la­teur. Pour au­tant, il n’est pas tou­jours simple de réuti­li­ser ces pièces sou­vent conçues pour des be­soins spé­ci­fiques, no­tam­ment les al­ter­na­teurs. Leur usage pre­mier étant de trans­for­mer l’élec­tri­ci­té en éner­gie mé­ca­nique, leur ré­em­ploi à des fins de pro­duc­tion élec­trique ne va pas de soi. S’il consi­dère qu’il est « dif­fi­cile d’es­ti­mer le nombre de per­sonnes qui pour­raient être tou­chées par cette in­no­va­tion », le groupe d’étu­diants compte en tout cas ter­mi­ner la pre­mière étape de son pro­jet en jan­vier 2017. À terme, le pro­jet « No­made des mers » pro­po­se­ra di­rec­te­ment aux po­pu­la­tions cette nou­velle tech­no­lo­gie, ac­com­pa­gnée d’une vi­déo ex­pli­quant étape par étape comment construire cette mi­ni hy­dro­lienne, vi­déo qui se­ra éga­le­ment dif­fu­sée gra­tui­te­ment sur In­ter­net.

UN PO­TEN­TIEL AUS­SI POUR LES PAYS DÉ­VE­LOP­PÉS ?

À plus grande échelle, l’al­le­mand Aqua­kin veut dé­ve­lop­per un pro­to­type de mi­ni cen­trale hy­dro­élec­trique d’une puis­sance de 20 kW qui, plon­gé à 20 cm de pro­fon­deur, pro­dui­rait 160 000 kWh par an, soit l’équi­valent de la con­som­ma­tion de 38 foyers al­le­mands de trois per­sonnes, pour un coût d’ac­qui­si­tion de 25 000 eu­ros. Aqua­kin veut éga­le­ment in­té­grer son idée de cen­trale mi­nia­tu­ri­sée à tout type de tuyaux, qu’il s’agisse de conduites d’eau po­table ou d’eaux usées, ou d’usines de trai­te­ment. Tech­ni­que­ment, cette tech­no­lo­gie est ma­ture puis­qu’elle est tes­tée par la ville de Port­land, aux États-Unis, qui s’est en­ga­gée à ra­che­ter l’hy­dro­élec­tri­ci­té pro­duite par le biais du Lu­cidPipe Po­wer Sys­tem, mis au point par la start-up Lu­cid Ener­gy et qui ex­ploite la force gra­vi­ta­tion­nelle des dé­bits d’eau po­table. Ain­si, quatre tur­bines ins­tal­lées dans les ca­na­li­sa­tions pro­dui­ront an­nuel­le­ment 1,1 GWh d’élec­tri­ci­té, de quoi cou­vrir les be­soins en éner­gie de 150 foyers, pour un coût d’un mil­lion de dol­lars. La France n’est pas en reste puisque, à la de­mande de la com­mu­nau­té d’ag­glo­mé­ra­tions du Pays châ­tel­le­rau­dais (Vienne), la so­cié­té Eco­ci­né­tic, une jeune en­tre­prise im­plan­tée à La Ro­chelle, a ins­tal­lé sur la Vienne des « pi­co-hy­dro­liennes » qui four­ni­ront une puis­sance de 5 à 100 kW en fonc­tion de leur taille et de la vi­tesse du cou­rant. Pour un mon­tant de 100 000 eu­ros, quatre de ces pe­tites hy­dro­liennes flu­viales, ins­tal­lées sous un an­cien pont de voie fer­rée, se­ront re­liées au ré­seau, per­met­tant à la col­lec­ti­vi­té d’éco­no­mi­ser près de 5 000 eu­ros par an sur une fac­ture de 35 000 eu­ros. L’in­ves­tis­se­ment pour­rait ain­si être ren­ta­bi­li­sé en treize ans. Après Or­léans en 2014, Châ­tel­le­rault est de­ve­nue l’une des pre­mières villes de France à faire ce choix d’éner­gie re­nou­ve­lable pour ali­men­ter son ré­seau élec­trique.

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