Les barrages hydroélectriques en Belgique

La Belgique compte de 9 barrages hydroélectriques qui produisent de l’électricité. Aujourd’hui, l’énergie hydraulique a un rôle important dans la production d’énergie renouvelable à travers le monde. Qu’est-ce qu’un barrage et comment cela fonctionne ? Est-ce que cette production d’énergie est réellement bénéfique pour l’environnement ?

Barrage hydraulique : définition

Un barrage est une construction qui a pour but de modifier l’écoulement naturel de l’eau d’une rivière. Le barrage est construit en un point stratégique pour retenir l’eau et contrôler ensuite son écoulement de l’autre côté.

Un barrage peut être construit pour diverses raisons :

• Réguler un cours d’eau ;
• L’irrigation de cultures environnantes ;
• Déviation du trajet naturel du cours d’eau ;
• L’élevage de poisson ;
• La production d’énergie.

Dans cet article, nous allons surtout nous intéresser à la production d’énergie hydroélectrique grâce aux barrages. En effet, lorsqu’un barrage est construit, il subit diverses forces dont la force cinétique du mouvement de l’eau.

L’eau est un élément puissant dont la force de déplacement peut être utilisée comme énergie naturelle au même titre que le vent ou le soleil. Depuis de nombreuses années, l’Homme utilise la force de l’eau, notamment dans l’agriculture pour actionner un moulin à eau qui sert à actionner divers mécanismes qui, dans la finalité, permettent de moudre du grain par exemple.

Le premier barrage aurait vu le jour aux alentours des années -3000 avant J-C en Égypte dans le but de desservir en eau des villes aux alentours. Mais c’est au Moyen-Âge que les barrages sont de plus en plus utilisés par les paysans qui en installent dans de petites rivières dans le but de les exploiter.

Tous les barrages ne sont pas équipés pour produire de l’hydroélectricité, certains ont d’autres utilités comme nous l’avons cité ci-dessus et n’exploitent pas le potentiel d’énergie renouvelable que représentent les barrages.

Il existe de nombreux moyens de produire de l'énergie verte en plus des barrages. Les éoliennes et les panneaux solaires font partie des solutions les plus populaires, mais on produit, par exemple, également de l'énergie à partir de la biomasse, qui est l'ensemble des déchets naturels que nous produisons de la même sorte que ceux que nous mettons dans notre compost. Il existe également la géothermie, qui consiste à utiliser la chaleur produite par le noyau de la terre en insérant des sondes profondément en terre pour y exploiter la chaleur naturelle.

Comment fonctionnent les centrales hydroélectrique grâce aux barrages ?

Pour produire de l’électricité, les barrages doivent être liés à une centrale hydroélectrique située en contrebas de la construction. Contrairement à ce qu’on peut penser, la production d’électricité ne provient pas de la force hydrostatique que l’eau exerce sur le barrage en y étant maintenue.

La force utilisée pour produire de l’énergie hydroélectrique est la force cinétique, ou de mouvements, de l’eau. Le principe est le même qu’avec les éoliennes, le vent produit une force cinétique qui actionnent les pales et qui font tourner le générateur.

Dans le cas de l’énergie hydraulique, la force cinétique de l’eau actionne une turbine qui est reliée à un générateur. Les rotations de la turbine produisent de l’énergie qui est transformée en énergie électrique par le générateur.

De nombreux éléments entrent en jeu dans ce processus. Le but du barrage, dans la production d’électricité, est de maximiser la force cinétique. La centrale hydroélectrique est située en contrebas du barrage et le mouvement de l’eau qui fait tourner la turbine est celui enregistré après le passage du barrage.

La hauteur du barrage est donc un paramètre important dans l’équation. Plus il est haut, plus l’eau pourra prendre de la vitesse. D’autres éléments clés entrent en jeu comme :

• Le volume d’eau ;
• Le débit.

Contrairement aux éoliennes, la production d’énergie hydroélectrique est moins aléatoire et soumise aux éléments naturels. La production d’énergie hydraulique peut être réduite lors d’années de sécheresse mais, en général, elle dispose d’un potentiel de production assez constant.

Le vent est beaucoup plus aléatoire et c’est d’ailleurs l’un des problèmes majeurs des éoliennes domestiques qui ne peuvent pas garantir une quantité d’énergie produite stable et qui met donc à mal la rentabilité et l’investissement réalisé.

Quels sont les barrages hydrauliques principaux en Belgique ?

En Belgique, nous disposons de 166 sites de production d’hydroélectricité même si dans notre mix énergétique, cette énergie représente moins de 2% de notre production totale selon Elia, gestionnaire de transport de l’électricité.

La quasi totalité (98%) des sites de production se situent en Wallonie via des centrales hydroélectriques installées aux barrages ou au fil de l’eau. En effet, 83% de la production d’hydroélectricité se fait au fil de l’eau, c’est-à-dire sans l’aide d’un barrage qui retient et modifie le débit de l’eau.

Nous avons cependant 9 barrages qui produisent de l’électricité. C’est notamment le cas :

• Du barrage de la Vierre (Chiny) ;
• Du barrage de la Gileppe (Verviers) ;
• Du barrage de la Vesdre (barrage Eupen) ;
• Du barrage de Nisramont (Houffalize) ;
• Du barrage de l’Eau d’Heure ;
• Du barrage de Robertville.

Même si ces barrages belges produisent aujourd’hui de l’électricité, ce n’était pas leur but premier au moment de leur construction. Par exemple, le barrage de Nisramont a été construit pour alimenter la région en eau potable.

Seul le barrage de la Vierre a été construit dans un but de production d’énergie.

En Belgique, la production d’énergie hydraulique est en augmentation ces dernières années. Nous sommes passés de 46 sites de production en 2001 à 166 sites en 2020. Cette augmentation s’inscrit dans une volonté de se tourner de plus en plus vers les énergies renouvelables.

D’un côté pour assurer un développement durable de notre production et notre consommation d’énergie en alignement avec une préservation de l’environnement, mais aussi pour multiplier les moyens de production en vue d’un arrêt de l’exploitation des centrales nucléaires prévu par l’État belge à partir de 2025. Pour rappel, le nucléaire représente à l’heure actuelle plus de la moitié de la production en Belgique.

Est-ce que les barrages sont vraiment une bonne chose pour l’environnement ?

L’énergie produite par les barrages, l’énergie hydraulique, fait partie des énergies renouvelables. C’est-à-dire qu’elle provient d’une source d’énergie dont l’exploitation est inférieure à sa régénération.

A contrario, les énergies fossiles sont des énergies issues de sources en quantité limitée qui ne se régénèrent pas. Le gaz naturel et le pétrole sont le résultat de fossilisation qui a duré des millions d’années. Il existe de nombreux gisements sur Terre mais nous les exploitons massivement depuis des années.

Selon les estimations, les ressources de pétrole, qui sert notamment à produire le mazout de chauffage, seront épuisées dans une cinquantaine d’années, un petit peu plus pour le gaz.

Dans l’absolu, l’énergie hydraulique est une bonne chose pour l’environnement. La source d’énergie, qui est la force exercée par l’eau, est une ressource inépuisable et dont l’exploitation ne nuit pas à l’environnement sous quelconque forme.

De plus, la production de cette énergie est très peu émettrice en carbone. Selon un rapport du GIEC en 2012, l’énergie hydraulique serait même la moins émettrice de carbone en rejetant 4 g de CO2 par kWh produit.

À titre comparatif, voici ce que rejette d'autres moyens de production d'électricité :

• L’éolien : 12 g ;
• Le nucléaire : 16 g ;
• Les panneaux solaires photovoltaïques : 80 g.

En comparaison avec les autres énergies renouvelables, l’hydraulique se montre exemplaire et permet de réduire l'empreinte écologique de la production d'électricité, même par rapport au nucléaire souvent vanté pour être neutre en carbone.

Cependant, les barrages constituent aussi une menace pour l’environnement. Leur construction va à l’encontre de la nature et représente une vraie menace pour la biodiversité locale. L’habitat de centaines d’espèces est modifié/détruit. Pour la faune marine, les barrages sont aussi une catastrophe puisqu’ils empêchent les poissons de circuler dans la rivière.

De plus, la retenue de l’eau peut entraîner l’accumulation de déchets tels que des métaux lourds et autres sédiments. Lorsqu’un barrage est détruit, il y a une libération de toute cette eau partiellement toxique qui peut, une fois de plus, détruire la biodiversité locale.