L’ énergie est une grandeur qui caractérise un système physique. On peut citer, par exemple, l’énergie de l’eau qui coule dans une rivière ou encore la quantité de chaleur que peut libérer une goutte d’essence en brûlant. L’énergie exprime la capacité du système (ici l’eau de la rivière ou la goutte d’essence) à modifier l’état d’autres systèmes avec lesquels il entre en interaction (l’eau de la rivière entraînera en[...]
Rien ne se crée...
Selon la formule « rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme » qu’on prête au chimiste français Antoine Laurent Lavoisier pour caractériser la conservation de la masse dans des réactions chimiques, l’énergie, comme la masse, est un invariant. L’énergie se transforme, mais, lorsqu’on fait le bilan des énergies aux différents stades de ses transformations (lorsqu’on additionne l’énergie[...]
Les formes d’énergie
L’énergie peut prendre différentes formes : mécanique, électrique, rayonnante (la lumière, les ondes radio...), chimique (les aliments, les combustibles), thermique (la chaleur), nucléaire. Toute transformation (on dit conversion) d’une forme d’énergie en une autre forme d’énergie (par exemple de la chaleur en travail) s’accompagne de dégagement de chaleur, et donc de pertes calorifiques.
Les formes d’énergie les plus[...]
Les conversions de l’énergie
Tout en se conservant, l’énergie peut cependant être convertie d’une forme à une autre. La succession des transformations subies constitue la chaîne énergétique. Les énergies primaires sont celles qui se trouvent au début de la chaîne, celles qu’on va chercher directement dans la nature. Par exemple, le charbon extrait de la mine ou le pétrole qui jaillit du puits sont des énergies primaires, tout comme le vent ou le rayonnement du Soleil. Les énergies secondaires s’obtiennent par transformation des énergies primaires. En effet, le plus souvent, les énergies primaires ne sont pas directement utilisables. Ainsi, on convertit la chaleur produite dans un réacteur nucléaire en vapeur, laquelle alimentera des alternateurs pour produire de l’énergie électrique. De même, on raffine le pétrole pour en extraire l’essence qui fera fonctionner un moteur. Dans ces exemples, d’autres transformations ne sont pas nécessaires pour obtenir l’énergie finale, c’est-à-dire celle qui sera utilisée. Quant à l’énergie utile, elle correspond, pour un moteur,[...]
Les différentes sources d’énergie
On distingue 3 grands types de sources d’énergie : les énergies fossiles, les énergies renouvelables et l’énergie nucléaire.
Les énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon) sont issues de roches formées par la fossilisation de matières organiques (restes d’animaux et, surtout, de végétaux) enfouies et stockées dans le sous-sol durant plusieurs millions d’années. Elles sont donc riches en carbone. Lors de leur combustion, elles produisent, par combinaison du carbone avec l’oxygène de l’air, du dioxyde de carbone (CO2), responsable de l’effet de serre. C’est la source d’énergie la plus utilisée : elle représente environ 80 % de la consommation mondiale.
Les énergies renouvelables sont, pour une part, des énergies directement puisées à partir de leur flux naturel (énergies solaire, éolienne, marémotrice, hydraulique, géothermique...) et, pour une autre part, des énergies dont les sources, à l’échelle de l’homme, se reconstituent rapidement (biomasse). Ce ne sont pas toutes des énergies propres (dites aussi énergies vertes). Ainsi, l’exploitation de la biomasse peut produire des rejets polluants issus de sa combustion : monoxyde de carbone (CO), dioxyde de carbone (CO2), fumées et goudrons. Néanmoins, comparées à l’énergie nucléaire et aux énergies fossiles,[...]
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