Énergie renouvelable et développement durable
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Sources d'énergies renouvelables :
Les énergies renouvelables sont présentes partout et inépuisables. Mais elles
sont aussi diffuses, irrégulières. Autrefois l'utilisation des énergies renouvelables
était très répandue (moulins à eau, à vent, bois de feu, traction animale, bateaux
à voiles…). Elles constituaient une activité économique à part entière, notamment
en milieu rural. Avec la révolution industrielle, les énergies renouvelables
furent remplacées par les fossiles (charbon d'abord, pétrole ensuite).
Depuis 1990, face au problème du réchauffement climatique, à la croissance de
la consommation énergétique et aux questions de sécurité d'approvisionnement
énergétique, ont été développé de nouvelles sources
d'énergies pour remplacer les hydrocarbures fossiles en voie d'épuisement
et polluants. Exploitant la chaleur interne de la Terre, l'énergie solaire
ou les mouvements qui en sont nés, le caractère renouvelable de ces énergies
est incontesté puisque la durée de vie de notre Soleil ou de notre Terre sont
estimés à plus de 4 milliards d'années !
- énergies hydraulique et marémotrice fournissent 15% de l'électricité
française. Souple, modulable, leur production s'adapte à la demande. L'ouvrage
est adapté au lieu, la hauteur de chute est inversement proportionnel au débit
: centrale de haute chute en altitude à débit faible, moyenne chute au pied
de barrage, basse chute en travers de grands fleuves à faible pente et très
fort débit accompagné d'écluse pour la circulation. (Voir la description
par un élève de Seconde).
Ce que sont les biocarburants : d'abord le Journal
du CNRS qui rappelle l'objectif européen : 5,75% des ventes de carburants
automobile devront être fournis par les biocarburants en 2010. Le Journal montre
qu'il y a aussi d'autres pistes, par exemple alléger les véhicules.
L'AGRICE (Agriculture pour la chimie et l'énergie) présente les biocarburants,
ester, éthanol... Les biocarburants ont aussi leur blog
: un endroit où poster des questions.
- énergie issue de biomasse : La biomasse (ensemble de la matière
vivante) est une véritable réserve d'énergie, stockée sous forme de matière
organique fabriquée à partir de l'énergie solaire captée
grâce à la photosynthèse. (Voir la description par
un élève de Seconde).
- énergie géothermique : Le centre de la Terre produit de l'énergie
thermonucléaire. Plus on s'enfonce, plus la chaleur augmente, de l'ordre
de 3°C par 100m. (voir la description par un élève
de Seconde)
- énergie éolienne tirée du vent au moyen d'un dispositif aérogénérateur
: éolienne, moulin à vent, tour à vent qui nécessite peu d'entretien.. La France
a le deuxième parc éolien d'Europe après le Royaume-Uni. (Voir la description
par un élève de Seconde).
- énergie solaire directe : captée par panneaux solaires. En 2004,
la recherche se poursuit pour que cette source devienne plus qu'un appoint local
et marginal : seulement 200sites français chez des particuliers non raccordés
au réseau de distribution. (voir la description
par un élève de Seconde)
- énergie électrique créée par pile à
combustible (PaC) : De l'hydrogène, atome très abondant, combiné
à l'oxygène de l'air ambiant, produit du courant capable d'alimenter le moteur
d'un véhicule. A la place des gaz d'échappement polluants des moteurs à combustion
interne, le résidu est de l'eau et un peu de chaleur ! Ces piles cumulent deux
autres avantages appréciables : haut rendement énergétique et absence de nuisance
sonore. Une PaC a une forte capacité énergétique (triple de celle des carburants
classiques), énergie peu polluante qu'elle stocke et distribue souplement. L'hydrogène
pourrait ainsi être utilisé directement (combustion classique) plutôt
qu'en utilisant des PaC convertissant l'hydrogène en électricité et en chaleur.
(Pour en savoir plus, consultez leTPE de Terminale "Pile
à combustible, effet sur l'environnement")
- énergie
thermonucléaire, résultant de la fusion de noyaux légers présents en quantités
énormes à la surface du globe (deutérium et tritium par exemple). C'est le type
de réaction qui se produit au cœur du soleil. Pour créer sur terre les conditions
nécessaires à ces réactions de fusion, il faut créer un plasma, gaz ionisé très
chaud. La voie de recherche de la fusion par confinement magnétique, à laquelle
participe le CEA, consiste à confiner ce plasma dans une boîte immatérielle
en anneau creux, Tore créé par des champs magnétiques intenses.
(Pour en savoir plus, consultez l'exposé de Seconde : "fusion
ou fission nucléaire?" qui vous présentera la future
centrale de Cadarache, révolutionnnaire et d'intérêt mondial)
Source d'énergie renouvelable la plus adaptée
à ma maison (par des élèves de Seconde).
Limeil-Brévannes ouvre la première école "zéro énergie".
D'après Le Monde, cette école maternelle et primaire produira plus d'énergie
qu'elle en consommera.
Sources d'énergies non renouvelables :
- énergies fossiles : l'essentiel des ressources est constitué de combustibles
solides (charbons), liquides (pétrole) et gazeux (gaz naturel). L'abondante
utilisation qui en est faite depuis plus d'un siècle ne va pas sans entraîner
des modifications, qui pourraient être importantes, sur les climats (TPE de
Première "Effet de serre").
- énergie nucléaire : obtenue par fission de l'uranium, elle est également
une source d'énergie non renouvelable et donc vouée à l'épuisement. Les recherches
actuelles portent sur l'allongement de la durée de vie des centrales dont les
matériaux se dégradent à cause de l'irradiation, l'optimisation
du combustible en en extrayant le plus d'énergie possible par amélioration
du taux de combustion, l'amélioration des procédés de traitement du combustible
usé et l'amélioration de la sûreté des réacteurs nucléaires. (Pour
en savoir plus, consultez le dossier "énergie nucléaire"
du site du CEA, les exposés
de Seconde : "fusion ou fission nucléaire?",
"dépollution des rejets de centrale")
=> documents et interventions du colloque "Radioactivité et risques"
co-organisé par l'IRSN et l'éducation nationale en janvier 2006. Au sommaire
des synthèses sur le risque nucléaire et de nombreuses interventions d'experts
: conséquences environnementales, surveillance, déchets radioactifs... A voir
également sur cette page, une webographie sur Tchernobyl. http://eedd.scola.ac-paris.fr/cnucleaire2.htm
Développement durable :
L'effort français passe par la maîtrise de l'énergie et la lutte contre le changement
climatique, ce qui implique :
- une meilleure intégration des énergies renouvelables dans le
dispositif de production d'énergie et dans les procédés industriels (industrie,
bâtiment, transport...), par la conception d'échangeurs énergétiques
plus compacts et l'amélioration de leur efficacité ;
- le développement de nouveaux vecteurs d'énergie neutres vis-à-vis
des gaz à effet de serre, la diminution de la pollution atmosphérique grâce
en particulier au traitement des fumées et à l'élimination de gaz nocifs. Les
vapeurs polluantes dans l'air des ateliers d'imprimerie ou des usines de peinture
peuvent par exemple être condensées dans un échangeur de chaleur et le liquide
obtenu récupéré ; (TPE de Première "Effet
de serre")
- le confort amélioré avec réduction des rejets polluants
avec des travaux portant sur la réfrigération, la climatisation et le chauffage
tant domestiques qu'industriels (exposés de seconde : "Les
problèmes de l'eau").
J. Mirabaud
