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Au Québec, l'électricité est presque exclusivement produite à partir de l'eau. C'est une source d'énergie qui est à la fois propre et renouvelable. Pour transformer cette énergie en électricité, on utilise une centrale hydroélectrique. Voyons ce qui se passe entre le moment où l'eau entre dans la centrale¹ et celui où elle en sort.

L'eau qui entre dans une centrale provient soit d'un réservoir², sorte de lac artificiel que la construction d'un barrage³ permet de créer, soit directement d'un cours d'eau. Selon la configuration du terrain, il est parfois nécessaire de construire un canal d'amenée qui, comme son nom l'indique, sert à diriger l'eau vers la centrale. Dans d'autres cas, on utilise plutôt un long tunnel appelé galerie d'amenée.

Prenons un cas simple, soit un barrage fermant un réservoir. On y trouve une ouverture par où l'eau pourra pénétrer dans la centrale. C'est la prise d'eau⁴. Elle est munie d'une grille⁵ empêchant les objets flottants de pénétrer plus avant. Une vanne⁶ permet de fermer la prise d'eau.

L'eau arrive ensuite dans la conduite forcée⁷ généralement constituée par un gros tube métallique renforcé qui descend en pente vers la turbine⁸. À l'intérieur de la conduite forcée, l'eau est dirigée vers la bâche spirale⁹, sorte de conduit métallique en forme de colimaçon qui entoure la turbine et assure l'arrivée régulière de l'eau sur son pourtour. En tournant dans la bâche spirale, l'eau atteint le distributeur¹⁰. Celui-ci est constitué de deux anneaux plats parallèles entre lesquels sont fixées des pièces profilées mobiles, les directrices¹¹, qui s'ouvrent et se ferment pour régler le débit de l'eau qu'on veut faire passer dans la turbine.

Après avoir traversé le distributeur et ses directrices, l'eau atteint la turbine elle-même, plus particulièrement la roue¹², qui est la partie mobile de la turbine. Elle est munie d'aubes¹³ qui reçoivent la poussée de l'eau et font tourner la roue, transformant ainsi l'énergie cinétique de l'eau en énergie mécanique. Celle-ci est alors transmise par l'arbre¹⁴ auquel la roue est accouplée. Dans son prolongement, l'arbre entraîne l'alternateur¹⁵ auquel il est fixé.

L'alternateur, quant à lui, sert à produire le courant électrique. Il s'agit d'une machine tournante, composée d'une partie fixe, le stator¹⁶, et d'une partie mobile, le rotor¹⁷. C'est le mouvement du rotor dans le stator qui produit l'énergie électrique. Cette énergie est ensuite envoyée dans le réseau.

Une fois turbinée, l'eau est entraînée dans un grand conduit généralement conique, l'aspirateur¹⁸, qui permet la récupération de l'énergie cinétique que possède encore l'eau à la sortie de la roue. De là, l'eau est évacuée par le canal de fuite ou la galerie de fuite et poursuit sa route vers le cours d'eau.

Voilà comment on fait de l'électricité avec de l'eau !

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