Définition : énergie
L’énergie est la capacité d’un système
à produire un travail entraînant un mouvement, de la
lumière ou de la chaleur. L’énergie peut prendre de multiples formes (chimique, électrique, mécanique, etc), toutes transformables les unes dans les autres selon certaines lois et avec des rendements plus ou moins élevés ; certaines sont stockables.
L’énergie ne peut donc être que transformée ; on ne peut ni la créer, ni la faire disparaître ; en revanche, elle peut se dégrader au cours de ses transformations successives.
Une source d’énergie est dite "primaire" si
elle constitue un phénomène naturel et "secondaire" si
elle est le résultat d’une transformation volontaire.
Définition : énergie renouvelable
Longtemps
exploitées, bien avant le XX ème siècle pour
certaines d’entre elles, les énergies renouvelables sont
devenues, en 1973, sujet d’actualité lors du premier « choc pétrolier
». Bénéficiant de technologies plus performantes
qu’autrefois, leur extension se heurte néanmoins parfois
à de faibles rendements, à des coûts
d’exploitation trop élevés ou des
intérêts industriels bien installés.
On appelle
énergie renouvelable une source d’énergie qui se
renouvelle assez rapidement pour être considérée
comme inépuisable à l’échelle de
l’homme.
Voici cinq types d’énergie renouvelable :
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L’énergie solaire thermique
-Les capteurs solaires plans sont
constitués d’un caisson fermé par un couvercle en verre, et renfermant
une canalisation parcourue par de l’eau (fluide caloporteur). Tout
l’intérieur est peint en noir de façon à absorber le maximum de
rayonnement; le rendement d’un capteur bien réalisé dépasse 50 % et
permet de produire l’eau chaude sanitaire d’une habitation. La
température atteinte ne dépasse pratiquement pas 80 °C.
-Le couplage de
capteurs solaires avec un chauffe-eau électrique assure la fourniture
d’eau chaude quelles que soient les conditions d’ensoleillement; le
gain d’un tel chauffe-eau solaire peut être estimé à environ 50 % de la
dépense annuelle, avec un amortissement du surcoût d’installation sur
une dizaine d’années.
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capteurs thermiques maison
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L’énergie solaire photovoltaïque
-Certains matériaux, les semi-conducteurs, possèdent la propriété de
générer de l’électricité quand ils reçoivent la lumière du soleil :
c’est l’effet photovoltaïque, découvert par Edmond Becquerel en 1839.
Il est mis en application dans les cellules photovoltaïques, petits
composants électroniques à base de silicium. Sans pièce mécanique, sans
bruit, sans production de polluants, elles convertissent directement
l’énergie solaire en électricité, sous forme de courant continu.
-Les
modules photovoltaïques (= panneaux solaires) se présentent sous la
forme de panneaux de verre bleu sombre dans lesquels sont incluses les
cellules.
-Chaque cellule ne génère qu’une quantité limitée
d’électricité. Assemblées en série, elles fournissent la tension et le
courant électrique utiles : on obtient ainsi des modules
photovoltaïques.
-L’inconvénient majeur est le prix de ces
cellules.En effet, aujourd’hui le coût de revient d’un kWh
photovoltaïque, est plus élevé que celui d’un kWh nucléaire.
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L’énergie hydraulique
-Les roues hydrauliques ont animé pendant
longtemps les moulins à céréales, mais aussi des installations
artisanales ou industrielles. L’invention de la turbine hydraulique
puis de la dynamo et enfin de l’alternateur ont ouvert une voie
importante vers l’hydroélectricité qui constitue la source d’énergie
renouvelable la plus utilisée dans le monde.
-Le principe consiste à
créer une retenue d’eau en barrant le cours d’une rivière, et à
utiliser l’énergie potentielle de l’eau accumulée. Suivant la hauteur
de chute, on distingue les usines de haute chute, de moyenne chute, et
les usines au fil de l’eau. Différents types de turbines sont adaptés
au fonctionnement optimal selon le type de chute.
-La production
d’électricité d’origine hydraulique est d’une grande souplesse; elle
participe à la production de base des réseaux, mais peut venir
également en complément aux heures de pointe grâce à sa rapidité de
mise en œuvre. Si son prix de production est bas, il faut tenir compte
du coût particulièrement élevé des investissements. Les barrages
hydroélectriques participent également à l’écrêtement des crues.
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centrale hydroelectrique
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L’énergie éolienne
-L’énergie éolienne a depuis plus longtemps
encore que l’énergie hydraulique animé les moulins; c’est elle
également qui gonfle les voiles des navires. Cette forme d’énergie est
exploitée actuellement par des éoliennes, et est utilisée soit
directement pour actionner des pompes, soit indirectement en produisant
du courant électrique (aérogénérateurs).
-Au début, surtout installées
en milieux isolés non alimentés par un réseau de distribution, les
éoliennes ont fait depuis déjà longtemps l’objet de recherches en vue
de développer les aérogénérateurs.
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éoliennes
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Les énergies de récupération
-Une partie des déchets provenant
des activités humaines peut être transformée de façon à utiliser
l’énergie qu’ils contiennent. Les déchets combustibles (papier et
cartons, bois, certaines matières plastiques) sont incinérés; la
chaleur produite permet de chauffer des locaux: la moitié des villes
françaises de plus de 100’000 habitants sont chauffées ainsi.
-Le
CO2 rejeté lors de la combustion du bois correspond à la quantité
absorbée lors de la croissance de l’arbre. Il n’augmente donc pas
l’effet de serre, la seule condition étant de replanter autant de bois
qu’on en coupe. Cependant, la concurrence du prix du fuel et du gaz,
restés longtemps bon marché, ainsi que l’image tradition.
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biomasse
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