AQUA MAN: la force de l’eau

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« Une goutte d’eau suffit pour créer un monde »

Gaston Bachelard, philosophe et épistémologue (1884-1962)

Depuis la nuit des temps…
L’eau n’a de cesse de nous raconter des histoires.

Et quelles histoires!
Des histoires de purifications et de miracles tout d’abord, développées et plus ou moins bien entretenues par toutes les traditions religieuses ou spirituelles,.

L’eau purifie et élève l’âme, l’eau relie la terre au ciel (processus d’évaporation), l’eau coule entre le ciel et les hommes.
L’eau, c’est aussi évidemment les histoires de la vie sur Terre.
Élément majeur de notre écosystème, constituant principal de l’organisme de tout être vivants (plus de 99% des molécules de nos cellules sont des molécules d’eau!), l’eau est le miracle de la nature, La Nature dans son essence même.
Venez avec moi écouter le fleuve nous dire :
-« Tout a commencé, un jour, par une goutte d’eau sur la mousse
« 

logo mini aqua manEAU ET ÉNERGIES RENOUVELABLES

La force de l’eau

 
logo aqua man 6Quand Vitruve parle des premières roues à aube 

Les meuniers ont été parmi les premiers à exploiter la force motrice de l’eau, il y a plusieurs milliers d’années, pour produire de l’énergie mécanique.

Vitruve, est un architecte romain qui vécut au Ier siècle av JC.
C’est de son traité, De Architectura, que nous vient l’essentiel des connaissances sur les techniques de construction de l’Antiquité classique.

Il ne consacre que quelques lignes au moulin à eau, à la suite des roues automotrices dont il est probablement dérivé.

Il s’agit toutefois de la seule description technique ancienne de cet appareil .

Les meuniers avaient donc construit des  moulins, au bord des cours d’eau, qui étaient en effet dotés d’une roue à aubes qui, entraînée par le courant, actionnait une meule servant à transformer le grain en farine.

logo aqua man 6La force de l’eau une énergie propre que la nature nous offre ….
  De nos jours, nous avons domestiqué la force de l’eau pour lui faire produire de l’électricité.
Pour que la force motrice de l’eau soit suffisante pour faire tourner la turbine d’une centrale hydroélectrique, il faut que le débit du cours d’eau soit assez important et que sa hauteur de chute soit assez élevée.

Il faut que ça turbine

Le rôle de la turbine est de transformer l’énergie de l’eau, de la vapeur ou du vent en énergie mécanique, de manière à faire tourner un alternateur.

L’alternateur, à son tour, transforme l’énergie mécanique en énergie électrique.
Dans le cas des centrales hydroélectriques, on appelle groupe turbine-alternateur la turbine et l’alternateur qui fonctionnent ensemble.

Types de turbines
selon la hauteur de chute

À hélice Jusqu’à 15 m
Kaplan Jusqu’à 30 m
Francis De 10 à 300 m
Pelton De 300 m et plus
Avec une turbine Francis, l’eau arrive sur le pourtour de la roue, pousse les aubes, puis se dirige vers l’axe de la turbine. Elle s’écoule ensuite par le canal de fuite situé sous celle-ci. La turbine Kaplan ressemble à la turbine à hélice, mais ses pales sont orientables. Elle convient à certaines centrales au fil de l’eau situées sur des rivières à débit particulièrement variable, car on peut régler la position de ses pales en fonction du débit. Turbine Pelton qui récupère l’énergie du mouvement de l’eau grâce à des augets en forme de cuillère.
 Les turbines kaplan d’un barrage pésent 300 tonnes soit 50 éléphants d’Afrique

logo aqua man 6Le débit correspond au volume d’eau qui s’écoule pendant une période donnée, en général une seconde.
La hauteur de chute est la différence d’élévation entre un point en amont (la prise d’eau) et un point en aval (le canal de fuite).
Plus la hauteur de chute est importante, plus l’eau descend rapidement et exerce de la force sur la turbine.
C’est pourquoi on construit des ouvrages de retenue sur certains cours d’eau afin d’accroître la hauteur de chute de ceux-ci.

L’hydroélectricité est une source d’énergie renouvelable

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En 2004, 154 pays ont reconnu l’hydroélectricité comme étant une source d’énergie renouvelable.
Parce qu’elle consiste en l’eau des précipitations annuelles sur un vaste territoire, la source de l’hydroélectricité est inépuisable.

En effet, l’eau suit ce qu’on appelle le cycle hydrologique, décrit ci-dessous.

En réchauffant les océans, les lacs et les rivières, le Soleil provoque l’évaporation de l’eau.
Les vapeurs d’eau s’élèvent dans l’atmosphère où elles se condensent et se transforment en nuages.
Quand le poids des gouttelettes d’eau ou des cristaux de glace constituant les nuages devient trop élevé, ces gouttelettes et cristaux retombent sur le sol sous forme de pluie ou de neige.
Ainsi, l’eau revient sur la Terre, retourne vers les lacs, les rivières et les océans, et le cycle recommence.

logo aqua man 6De sa force à sa puissance….
L’eau peut être très coupante !

En effet, une technique de découpe dite « au jet d’eau » permet de découper divers matériaux, dont l’acier, le titane ou le marbre à l’aide d’un jet d’eau sous très haute pression (jusqu’à 6150 bars), auquel on ajoute des abrasifs pour les plus résistants.
A cette pression, l’eau va 4 fois plus vite à la sortie du jet que le son.

Le jet d’eau additionné d’un adjuvant abrasif permet la découpe de pièces en acier très épaisses.
Ici le découpage d’une pièce d’ébauche en acier d’une épaisseur de 80mm
Sermab – spécialiste de la découpe jet d’eau à façon en Bourgogne.

SOURCE :

 

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