L'énergie hydraulique a toujours été une ressource clé pour l'humanité. Depuis vingt siècles, l'homme a su profiter des chutes d'eau pour effectuer des travaux mécaniques.
Aujourd'hui, la force de l'eau est principalement utilisée dans les centrales hydroélectriques comme source d'énergie renouvelable pour produire de l'électricité. Il existe différents types de centrales hydrauliques qui produisent de l'électricité, telles que les centrales à eau courante ou les centrales à réservoir.
Cependant, nous allons voir comment cette énergie renouvelable s'est développée au cours de l'histoire.
L’origine de l’énergie hydraulique en France et dans le monde remonte au 4ème siècle avant JC avec des roues hydrauliques et des moulins à eau datant du 4ème siècle avant JC. Plus précisément dans l'Empire perse avant 350 avant JC, dans les régions d'Irak, d'Iran et d'Égypte.
La roue à eau de l'Empire romain
Dans l'Empire romain, l'énergie de l'eau a commencé à être exploitée par des moulins. Ces moulins à eau ont été décrits par Vitruve au 1er siècle av.
Les Grecs et les Romains n'utilisaient initialement ce type d’énergie renouvelable que pour faire fonctionner de simples moulins à eau pour moudre le maïs. Les roues hydrauliques romaines étaient également utilisées pour scier le marbre.
Émergence de l’hydroélectricité en Chine
En Chine, leurs marteaux et soufflets à eau ont été théorisés comme remontant à la dynastie Han (202 avant JC - 220 après JC). Ces mécanismes étaient alimentés par des pelles à eau, mais les historiens ultérieurs ont cru qu'ils étaient alimentés par des roues hydrauliques.
Âge d'or islamique
Dans le monde musulman pendant l'âge d'or islamique et la révolution agricole arabe (VIIIè - XIIIè siècles), les ingénieurs ont largement utilisé l’énergie hydraulique, ainsi que les premières utilisations de l'énergie marémotrice et de grands complexes d'usines hydrauliques.
Dans la littérature andalouse, il existe de nombreuses apparitions et mentions d'eau liées à la pluie, aux fontaines, aux rivières, aux fossés, aux roues hydrauliques, aux piscines, etc. Une grande technologie a été développée dans des domaines tels que l'hydraulique, les systèmes de collecte, de canalisation et de stockage, ainsi que les dispositifs et les mécanismes.
Le développement technologique et scientifique des musulmans hispano-arabes leur a permis d'adopter et d'adapter divers moyens et ressources techniques pour la prospection, la collecte, l'élévation, le stockage, la distribution et l'utilisation de l'eau , ce qui a conduit au développement de l'irrigation indispensable pour l'agriculture jusqu'au point qu'il a été le moteur d'une grande révolution agricole au 11ème siècle.
Les musulmans ont immensément perfectionné les techniques d'irrigation. Ils sont devenus les maîtres de la technique hydraulique agricole, ont profité des systèmes d'irrigation romains.
Avec les techniques orientales qu'ils connaissaient, ils ont pu réaliser une utilisation exceptionnelle de l'eau, nous ne pouvons pas passer du fait du contenu étymologique arabe des mots actuels avec lesquels on désigne les ouvrages hydrauliques ou d'irrigation : sèquia, assut, assarb, sínia, nória, alcaduf, aljub, safareig, martava, batch , etc.
Impulsion industrielle à la fin du Moyen Âge
A la fin du Moyen Age, avec les découvertes apportées par les Arabes d'Afrique du Nord, d'autres méthodes furent utilisées pour exploiter l'énergie hydraulique. La noria fut de plus en plus utilisée, tant pour l'irrigation des champs que pour la bonification de vastes zones marécageuses.
Émergence de la turbine hydraulique
Un progrès technique aux proportions énormes s'est produit à la fin du XIXe siècle. Vers le début de la deuxième révolution industrielle, la roue hydraulique est devenue la turbine à eau.
La turbine hydraulique est une machine construite par une roue pivotante sur un axe. Au début, c'était un axe grossier et schématique. La turbine a amélioré l'efficacité de la conversion de l'énergie potentielle de l'eau en énergie mécanique de rotation appliquée à un arbre.
En 1848, James B. Francis a amélioré ces conceptions pour créer une turbine efficace à 90 %. François Turbine. Par la suite, dans la première moitié du XXe siècle, il est devenu de plus en plus sophistiqué et fonctionnel.
La turbine à réaction Francis est encore largement utilisée aujourd'hui pour l’énergie électrique produite par des centrales de production électriques.
Production d’énergie hydroélectrique
L'avantage des turbines hydrauliques est qu'elles permettent de transférer l'énergie de rotation de l'arbre à un générateur électrique pour produire de l'électricité. En plus des petites centrales hydrauliques sont capables de produire de l’électricité en utilisant des courants marins et des vagues au fil de l’eau.
La première centrale hydroélectrique a été développée par la Niagara Hydroelectric Company, qui a utilisé la chute d'eau des chutes du Niagara pour la production d'électricité.