Chaque participant au concours "Ec, ça coule de source: imagine ta maquette hydro" organisé par Gaz Electricité Grenoble (GEG) doit créer une maquette représentant la production d’hydroélectricité. Elle doit contenir certains éléments obligatoires selon le niveau des participants.

Les niveaux sont les suivants :

• Niveau 1 - pour élémentaire ou moins de 12 ans,

• Niveau 2 -  pour les collégiens ou moins de 15 ans et,

• Niveau 3 - pour les personnes âgées de plus de 15 ans, tout public dont lycées, universités et citoyens. 

La maquette gagnante de chaque niveau sera exposée lors de l'année « fête de la Houille Blanche » en 2025.

Fonctionnement d'une centrale hydroélectrique

Une centrale hydroélectrique produit de l’électricité grâce à la force de l’eau. L’électricité produite est issue des énergies renouvelables. Un barrage est souvent situé en amont de la centrale hydroélectrique avec une retenue d’eau. Les centrales hydroélectriques de GEG sont au fil de l’eau, elles produisent de l’électricité selon le débit d’eau du cours d’eau. Une fois les vannes libérant l’eau de la retenue ouvertes, l’eau va dans la conduite forcée, une sorte de long tuyau qui va accélérer le débit de l’eau et par conséquent sa force. Le débit d’eau est la quantité, le volume d’eau, qui s’écoule par unité de temps. L’eau arrive ensuite au niveau de la turbine qui s’apparente à une roue.

La turbine, élément essentiel au fonctionnement du barrage transforme l’énergie hydraulique, la force de l’eau, en énergie mécanique. Cela va permettre à l’alternateur de se mettre en marche et de tourner. C’est l’alternateur qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. Après sa production, l’électricité n’est pas à une tension assez élevée pour être distribuée sur tous les réseaux électriques.

Le transformateur élève alors la tension produite à une valeur égale à celle des lignes à haute tension (20 000 kVA) qui permettent de transporter l’électricité jusqu’à nos foyers. L’eau utilisée pour produire l’électricité est ensuite redistribuée dans les rivières grâce au canal de restitution. Il permet de réduire la force de l’eau, ainsi l’eau est restituée intégralement et sans modifier la rivière. Les poissons présents dans la rivière ne doivent pas aller dans la conduite forcée, il y a donc une passe à poisson. Elle permet aux poissons de remonter ou descendre les rivières et de franchir les obstacles qui se trouvent sur les cours d’eau, comme le franchissement d’un barrage. (Les Agences de l’eau)

Lors de la construction de la maquette, chaque niveau doit s’assurer de la présence de tous les éléments attendus. Des éléments supplémentaires sont les bienvenus et entraîneront des points bonus. La créativité, l’originalité et la qualité seront fortement appréciées, en particulier par le Jury lors de l’évaluation des maquettes.

Niveau 1 – pour élémentaire ou moins de 12 ans

Les participants du niveau 1, âgés de moins de 12 ans, doivent réaliser une maquette de production hydroélectrique qui contient les éléments suivants : une représentation d’une retenue d’eau qui peut se matérialiser par un bac, une conduite forcée avec par exemple l’utilisation d’une paille, un morceau de tuyau ou en la modelant à l’aide de pâte à sel. Un élément qui tourne grâce à la force de l’eau pour représenter la turbine devra être présent. Le dernier élément requis est le canal de restitution pour laisser couler l’eau de nouveau dans le ruisseau.

Niveau 2 – Collège ou moins de 15 ans

Les participants du niveau 2, en classe de collège ou ayant moins de 15 ans doivent réaliser une maquette de production d’hydroélectricité qui contient les éléments suivants : une représentation d’une retenue d’eau, une conduite forcée qui peut être représentée par une paille, une turbine, un canal de restitution pour réduire le débit de l’eau, un alternateur pour convertir l’énergie mécanique en énergie électrique et un élément électrique du type ampoule LED ou tout autre usage électrique.

Niveau 3 – Tout public dont lycée (plus de 15 ans), université et citoyens

Les participants du niveau 3, tout public dont lycées (plus de 15 ans), universités et citoyens doivent réaliser une maquette de production d’hydroélectricité qui contient les éléments suivants : une retenue d’eau, une conduite forcée, une turbine, un canal de restitution pour réduire le débit de l’eau, un alternateur qui convertit l’énergie mécanique en énergie électrique, un élément électrique de type ampoule LED ainsi qu’un équipement écologique du type passe à poissons. L'alimentation en eau de la passe à poisson devra être continue, quel que soit le mode de fonctionnement de la centrale hydroélectrique.

Nous vous proposons de découvrir de plus près les ouvrages de production hydro-électricité de GEG grâce à une visite en 360°, cela pourra inspirer et aider les participants : https://www.vip-studio360.fr/galerie360/visites/vv-geg/index.htm

Bibliographie :

Les passes à poissons, comment ça marche ? | Les agences de l'eau (lesagencesdeleau.fr)