Aujourd’hui, nous allons nous intéresser à l’hydroélectricité inexploitée dans nos installations traditionnelles. Il y a un potentiel inexploité sous les gallons d'eau à haute pression qui circulent dans notre ville. À travers notre infrastructure d'eau, chaque jour, de l'énergie perdue se dissipe à travers les valves de réduction de pression et les chutes de canaux. Il est possible de récupérer une partie de cette énergie et de la mettre à profit. Imaginez vos toilettes, générant de l'énergie à chaque fois que vous tirez la chasse ? Ce n'est peut-être pas la meilleure image, mais explorons l'hydroélectricité de récupération et comment elle peut changer la donne. ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️
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00:00 Hello tout le monde et bienvenue sur la chaîne Datek ! Aujourd'hui nous allons nous intéresser
00:11 à l'hydroélectricité inexploitée dans nos installations traditionnelles. Il y a
00:15 un potentiel inexploité sous les galons d'eau à haute pression qui circulent dans notre
00:20 ville. À travers notre infrastructure d'eau, chaque jour de l'énergie perdue se dissipe
00:24 à travers les valves de réduction de pression et les chutes de canaux. Il est possible de
00:29 récupérer une partie de cette énergie et de la mettre à profit. Imaginez vos toilettes
00:33 générant de l'énergie à chaque fois que vous tirez la chasse. Ce n'est peut-être
00:37 pas la meilleure image, mais explorons l'hydroélectricité de récupération et comment elle peut changer
00:43 la donne.
00:44 Exploiter la puissance de l'eau n'est pas un concept nouveau. On en retrouve les premières
00:51 traces remontant à la dynastie Han en Chine. Des marteaux actionnés par des roues à eau
00:56 étaient utilisés pour piler les grains entiers et les briser. Les Grecs ont également exploité
01:01 la puissance de l'eau pour la mouture il y a des milliers d'années. Cependant, ce
01:05 n'est qu'au XIXe siècle que les turbines hydrauliques ont commencé à être développées.
01:09 Depuis, nous produisons de l'énergie propre à partir de la force de l'eau. D'ici
01:14 à quelques années, cette source d'énergie représentera environ 60% de toute l'électricité
01:19 renouvelable. Mais le potentiel de production d'énergie de l'hydroélectricité ne
01:23 se limite pas à nos options hydroélectriques actuelles. Ainsi, de nombreuses structures
01:28 existantes comme le réseau de distribution pourraient potentiellement être exploitées.
01:32 Avant de pouvoir entrer dans nos maisons, où elles circulent dans des canalisations
01:36 beaucoup plus petites, la vitesse et la pression de l'eau doivent être réduites dans les
01:39 usines de traitement des eaux. La solution habituelle est d'installer des valves de
01:43 réduction de pression ou PRVS. Ces dispositifs libèrent la pression de l'eau, mais ils
01:48 perdent aussi cette énergie utilisable. Cependant, il y a une tendance qui vise à convertir
01:53 cette pression gaspillée en électricité, puis à la réinjecter dans le réseau, créant
01:57 ainsi une énergie renouvelable propre et utilisable qui autrement serait simplement
02:02 perdue. Cette approche s'appelle la récupération d'énergie hydroélectrique. Pour fonctionner,
02:08 ces systèmes comprennent généralement un micro-générateur de turbine, des capteurs,
02:12 des processeurs, des contrôles électroniques et des équipements de communication. Habituellement,
02:17 les systèmes de contrôle des installations de traitement des eaux obtiennent les données
02:20 relatives à la pression et à la vitesse à partir de capteurs qui surveillent en permanence
02:25 le débit d'eau dans les canalisations et envoient ces informations aux opérateurs
02:29 pour qu'ils contrôlent les PRVS. Les systèmes de récupération d'énergie
02:33 sont énormes, entièrement connectés en parallèle à ces systèmes. Le flotteur d'eau, détourné
02:39 et parallèle, entraîne une turbine micro-hydroélectrique. Elle est combinée avec un contrôle de la
02:44 pression pour produire et alimenter le réseau en énergie renouvelable. Les vannes de contrôle
02:48 assurent que l'eau détournée retourne dans la canalisation principale à la bonne
02:53 pression. Contrairement aux énergies renouvelables
02:55 intermittentes comme l'énergie solaire, l'un des avantages est le fonctionnement
02:59 24/24 et 7 jours sur 7 toute l'année. Ces turbines pourraient remplacer les PRVS
03:04 en utilisant la turbine elle-même comme dispositif de contrôle du débit. Cela simplifierait
03:09 la conception globale du système et permettrait d'obtenir une efficacité et une fiabilité
03:14 élevée. Pour garantir la sécurité de l'usine de
03:17 traitement, la turbine est généralement placée en parallèle avec la pompe à eau
03:21 afin de s'assurer que si celle-ci est hors ligne pour une raison quelconque, l'eau
03:25 peut toujours être traitée et distribuée au consommateur.
03:28 Il existe un grand nombre d'applications pour ce type de système de récupération
03:32 - eau potable municipale, eau usée de livraison, applications de traitement. L'électricité
03:38 qui est produite par la récupération d'énergie peut être utilisée directement pour l'usine
03:42 elle-même et ainsi équilibrer leur consommation annuelle d'énergie.
03:46 En outre, l'électricité excédentaire peut être vendue directement au réseau grâce
03:50 à un contrat d'achat d'électricité. Plusieurs entreprises dans le monde ont développé
03:55 des systèmes de récupération d'énergie hydroélectrique. Un excellent exemple est
03:59 Soar. Cette entreprise américaine développe différents types de turbines hydroélectriques
04:03 pour tous les types de structures. En effet, Soar propose un ensemble de pompes turbines
04:08 pour les applications en réseau et hors réseau avec des puissances allant de 5 à 350 kW.
04:14 L'une de leurs innovations la plus intéressante sur le sujet est une turbine de récupération
04:19 d'énergie plug and play avec une puissance maximale de 300 W. Ces turbines hydroélectriques
04:24 appelées Pico sont conçues pour la production d'énergie dans les réseaux d'eau. Elles
04:28 sont parfaites pour les sous-pompes, les équipements de surveillance, l'éclairage, les ventilateurs
04:33 et tous les appareils fonctionnant sous 24V. Tout excédent d'énergie est stocké dans
04:38 une batterie. Un excellent exemple de ce système a été installé dans l'Oregon pour une
04:42 entreprise qui souhaitait alimenter un système de surveillance et de contrôle à distance
04:46 ainsi que les débits d'eau potable. Cela a permis de pallier le problème de l'électricité
04:51 qui était indisponible dans la région. Un des leaders dans ce domaine avec plusieurs
04:55 projets en cours de développement est Rentricity. Ils produisent actuellement deux systèmes
04:59 de récupération d'énergie hydroélectrique. L'un est un système à deux fils à débit
05:04 personnalisable qui est conçu pour 30 kW à 350 kW. L'autre est le système de surveillance
05:10 et d'énergie durable également connu sous le nom de SEMS. Ce système plug and play
05:15 récemment lancé est conçu pour des applications entre 5 et 30 kW. Leurs systèmes de récupération
05:21 d'énergie sont conçus pour durer 40 ans avec de faibles coûts d'exploitation et
05:25 de maintenance, ce qui en fait une solution assez durable et fiable pour la récupération
05:29 d'énergie. Bel avantage, ces équipements peuvent fournir des revenus supplémentaires.
05:34 Par exemple, en 2014, l'entreprise a installé un système de 500 000 $ à Halifax, qui a
05:39 été la première ville du Canada à exploiter l'énergie des canalisations. Depuis que
05:43 le système a été mis en service, la turbine de 31 kW a généré environ 225 000 kWh et
05:49 30 000 $ de revenus par an via la vente de l'énergie excédentaire. Selon les calculs
05:55 prévisionnels, le temps de retour sur investissement est de 4 à 5 ans et le coût de l'électricité
06:00 est de 3 à 5 centimes par kWh. Pour chaque kWh généré par leur système, cela équivaut
06:06 à une économie de 553 tonnes d'équivalent CO2 par an.
06:10 Concernant une éventuelle solution pour des WC individuels, les fabricants d'énergie
06:15 Leviathan ont créé une turbine à eau à Ben Katina, qui veut s'adapter à un espace
06:19 limité et à des débits variables. Ce modèle fait environ 100 cm de diamètre et produit
06:24 actuellement jusqu'à 10 kW. La caractéristique intéressante des turbines Ben Katina est qu'elles
06:30 fonctionnent à des débits d'eau variables et utilisent une bulle d'air pour favoriser
06:34 l'interférence de l'eau sur les pales. Cela en fait une solution intéressante pour
06:38 un rendement élevé et beau marché. Et avec cette petite taille, il pourrait être installé
06:42 en conjonction avec des toilettes pour exploiter l'énergie de l'eau à chaque chasse d'eau
06:46 afin de produire de l'électricité. Bien sûr, il ne s'agirait pas d'une grande
06:50 quantité d'électricité, mais au lieu de jeter tout ce potentiel énergétique dans
06:54 les toilettes, pourquoi pas ? Jusqu'à présent, nous n'avons vu qu'une
06:57 tendance lente mais croissante dans la récupération de l'énergie hydroélectrique. Mais certaines
07:03 politiques sont en cours d'élaboration pour favoriser cette technologie car elle
07:07 a un potentiel électrique élevé. En Californie, les projets hydroélectriques
07:11 peuvent être financés par le programme d'incitation à l'autoproduction. En plus de ça, la Californie
07:17 a des tarifs de rachat qui comprennent ce type d'énergie de moins de 3 MW, avec un
07:21 taux de paiement de quasiment 9 centimes par kWh.
07:24 Le département de l'agriculture du Colorado a publié une étude estimant que le Colorado
07:29 dispose d'un potentiel de 30 MW d'énergie hydroélectrique par canalisation. De plus,
07:35 cette étude ne prend en compte que les systèmes d'irrigation agricole de l'État. C'est
07:39 pourquoi il a lancé un programme d'incitation qui fournit une assistance technique et des
07:43 subventions pour le développement de ce type de projet, favorisant au passage le développement
07:48 de la récupération d'énergie. L'hydroélectricité permet aux exploitants
07:52 de réseaux d'eau de réduire leurs coûts d'exploitation en compensant leur consommation
07:55 d'énergie. Aux États-Unis, la consommation d'énergie des services d'eau représente
08:00 environ 30 à 40% des coûts énergétiques d'une ville, principalement en raison de
08:04 la pompe à eau. Alors pourquoi ne pas installer des turbines de récupération d'énergie
08:08 et exploiter ce potentiel gaspillé ?
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