LES ÉNERGIES RENOUVELABLES.

Leurs sources d’énergie se renouvellent assez rapidement. Elles sont considérées comme inépuisables à l’échelle de l’homme. Ces énergies ont leurs sources dans des phénomènes naturels réguliers. Les moyens pour les capter sont chers

Énergie solaire

Énergie éolienn

e

Énergie hydrauliq

ue

Énergie géothermiq

ue (géotermie)

LES ÉNERGIES NON-RENOUVELABLES.

Leurs sources d’énergie sont limitées dans la planète, elles ne se renouvellent pas assez rapidement voire ne se renouvellent plus.

Elles sont bien implantées et permettent des tarifs bas, mais renforcent l’effet de serre

Énergie nucléair

e

Charbon

Pétrole

Gaz Naturel

PRIMAIRES

Énergies exploitées directement ou importées.

Ce sont celles dont les sources sont des phénomènes naturels ou des matériaux extraits de la Terre

comme le pétrole brut, le gaz naturel, les combustibles

minéraux, le rayonnement solaire’ l’énergie hydraulique, l’énergie

éoloienne

SECONDAIRES

Énergies obtenues par la transformation d’une énergie

primaire ou d’une source d’énergie primaire

ÉNERGIE SOLAIRE

Est l’énergie que dispense le soleil par son rayonnement direct ou diffus. Elle est à

l’origine du cycle de l’eau et du vent. Les plantes l’utilisent por la photosynthèse et le regne animal depend de celui-ci.

Elle peut être captée et transformé en chaleur ou en électricité grâce à des capteurs adaptés

Il y a plusieurs types d’exploitation de cette énergie......

Solaire Thermique: Consiste à transformer le rayonnement solaire en énergie thermique. Elle peut être utilisée pour chauffer directement. Les rayons solaires sont concentrés dans un même endroit

Solaire passive: la plus ancienne utilisation, consiste à bénéficier de l’apport direct du rayonnement solaire. Permet de faire des économies d’énergie importantes

Solaire héliothermodynamique: Elle utilise le solaire thermique por fabriquer de l’énergie électrique

Solaire Photovoltaïque: la transformation du rayonnement solaire en énergie électrique par une cellule photovoltaïque. Plusieurs cellules sont reliées dans des modules qui sont regroupés pour former une installation solaire

Les systèmes de production d'énergie solaire ont un coût proportionnel quasi nul : une fois l'installation de l'appareil effectuée, l'énergie est produite par le Soleil, ce qui ne coûte rien. Il faut cependant tenir compte des coûts d'entretien de l'appareil.l'entretien est très peu coûteux et permet de faire des économies substantielles de gaz ou d'électricité.

 Les avantages

• C’est une énergie renouvelable qui contrairement à des idées reçues peut être utilisée dans de nombreuses régions. L’intérêt de l’énergie solaire tient autant à l’ensoleillement au m2 qu’à la durée de son utilisation (période de chauffage longue).

• C’est une énergie dont l’utilisation ne pollue pas l’atmosphère.

• Pour la production d’eau chaude sanitaire et pour le chauffage, les coûts d’installation ne sont pas très élevés.

• Après avoir recouvré les coûts initiaux, l’énergie émanant du soleil est pratiquement gratuite.                            

• Selon la façon dont l’énergie est utilisée, les périodes de récupération peuvent être très courtes lorsqu’on les compare au coût des sources d’énergie généralement utilisées.                             

Les systèmes héliotechniques et les autres systèmes d’énergie renouvelable peuvent être autonomes. Il n’est pas nécessaire de les relier à un réseau électrique ou de gaz naturel.                            

Le soleil fournit une alimentation quasi illimitée en énergie solaire.                             

L’utilisation de l’énergie solaire supplante l’énergie classique. Cela permet de diminuer de façon significative les émissions des gaz à effet de serre.

L’énergie solaire est modulaire et adaptable aux besoins.

En fin de vie, les matériaux de base (cadre d'aluminium, verre, silicium, supports et composants électroniques) peuvent tous être réutilisés ou recyclés.

     Les limites• La nuit, la source d’énergie n’existe plus, il faut donc prévoir

des systèmes de stockage.

• La production d’électricité à partir du solaire est pour l'instant encore assez coûteuse car les cellules photovoltaïques sont chères à fabriquer. La rentabilité économique des projets dépend du prix de rachat de l’électricité

• personnel local à former pour l’installation, les réparations et la maintenance du matériel

• manque d’infrastructures et d’installations permettant de distribuer et d’utiliser l’électricité solaire produite.

• Le bilan énergétique du solaire est faible. Pour une durée de vie de 25 ans, la cellule ne produit que quatre fois plus d’énergie qu’elle n’en a utilisé pour sa fabrication.

• Le rendement des panneaux solaires n’est pas très bon. Il est actuellement compris entre 5 et 20%, selon le type de cellules de silicium utilisées.

• Pour remplacer les énergies fossiles, l’énergie solaire nécessite des surfaces gigantesques.

ÉNERGIE HYDRAULIQUE

Énergie resultant du déplacement ou de

l’accumulation d’un fluide incompressible comme l’eau douce ou salée et

l’huile. Les énergies potentielle et cinétique du fluid sont utilisées aussi.

Elle ne produit pas de polluants mais pour

l’exploiter il faut investir une quantité considerable

d’argent

Elle est issue du cycle de l’eau.

Ce déplacement produit un travail mécanique ( est transformée en

énergie mécanique) qui est soit:

Directement utilisé sous forme d’énergie mécanique (moulins à

eau)

Converti en énergie hydroélectrique (utilisé

pour produire de l’énergie électrique)

Elle représente le 19% de la productin totale

d’électricité

Énergie éolienne

Est l‘énergie du vent et plus spécifiquement, l'énergie tirée du vent au moyen

d'un dispositif aérogénérateur comme une

éolienne ou un moulin à vent.

L'énergie éolienne est une énergie renouvelable, elle

tire son nom d‘Éole, le nom donné au dieu du vent dans

la Grèce Antique.

L'énergie éolienne peut être utilisée de deux manières :

• Conservation de l'énergie mécanique: le vent est utilisé pour faire avancer un véhicule, pour pomper de l'eau ou pour faire tourner la meule d'un moulin.

• Transformation en énergie électrique: l‘éolienne est couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif. Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne de manière autonome avec un générateur d'appoint et/ou un parc de batteries ou un autre dispositif de stockage d´énergie.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Campo_de_Criptana_Molinos_de_Viento_1.jpg

Énergie cinétique

L'énergie cinétique est l’énergie que possède un corps du fait de son mouvement. L’énergie cinétique d’un corps est égale au travail nécessaire pour faire passer le dit corps du repos à son mouvement de translation et de rotation actuel.

Énergie lumineuse

Le fait que la lumière transporte de l'énergie est bien illustré par les capteurs solaires, qui sont capables d'absorber le rayonnement solaire et de le transformer en électricité. Là aussi, tu peux rêver à des voitures silencieuses et non polluantes fonctionnant uniquement à l'énergie solaire. mais sous quelle forme se trouve stockée l'énergie dans un rayon lumineux?

Nature de la lumièreLa lumière est un phénomène qui se propage depuis les sources de lumière, lampes, étoiles, flammes, jusqu'aux récepteurs de lumière, oeil, plaque photographique, caméra vidéo, plaque CCD.Une source de lumière transforme une forme d'énergie qui l'alimente, (électrique, chimique, thermique) en énergie lumineuse. La lumière transporte cette énergie jusqu'au récepteur.Un récepteur est un système qui transforme l'énergie lumineuse qu'il reçoit en une autre forme d'énergie (électrique, chimique, thermique).Par exemple, une lampe électrique transforme une partie de l'énergie électrique qu'elle reçoit en énergie lumineuse. Une photopile, transforme une partie de l'énergie lumineuse reçue en énergie électrique. L'oeil la transforme en influx nerveux etc.

ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE

Énergie issue de la chaleur du sous-sol de la Terre

produite par la présence du magma en –dessous de la

croûte terrestre.

La géothermie est la récuperation de cette chaleur dans le sol.

Il y a 3 types de géothermie:

À haute énergie (150°-400°): production d’électricité.

À basse énergie(70°-150°): production de chaleur.

À très basse énergie(20°-50°): production de chaleur.

C’est une énergie renouvelable à condition que l’eau chaude souterraine soit exploitée avec modération, car elle ne se rechauffe que lentement.

ENERGIE ÉLECTRIQUE

Tout circuit électrique comporte un générateur qui met les charges en mouvement: Le générateur fournit de l'énergie électrique.  L'unité de mesure de l'énergie est le joule (symbole J). 

Les appareils électrique consomment de l'énergie électrique et la transforment en énergie utile et en chaleur.  Par exemple, un ventilateur transforme l'énergie électrique fourni par le secteur (220 volts) en énergie mécanique (ça tourne) et en chaleur (ça chauffe un peu aussi), la chaleur dissipée est de l'énergie perdue (effet joule).

La puissance électrique d'un appareil est l'énergie

consommée par cet appareil par unité de temps (en une seconde).  La puissance

s'exprime en watts (symbole W).

L'énergie électrique consommée par un

appareil =

puissance de l'appareil (en watt) x temps d'utilisation (en secondes).

On exprime l'énergie électrique aussi en watt-

heure (symbole wh).

La production électrique mondiale repose sur

l'exploitation de combustibles fossiles et

donc non renouvelables:  le charbon, le gaz naturel,

le pétrole. 

Ces combustibles ont un cycle de renouvellement de plusieurs millions d'années. Leur énergie provient donc du soleil: Elle a été emmagasinée sous forme

d'énergie potentielle par la photosynthèse. 

Les carburants fossiles posent deux problèmes: Ils sont non

renouvelables et leur combustion, nécessaire à la production

d'électricité, produisent du dioxyde de carbone et des fumées ce qui polluent l'atmosphère terrestre et entraîne un réchauffement de la

planète.

ENERGIE POTENTIELLE

L'énergie potentielle, de

manière générale, est

une énergie qui peut être

transformée afin de produire un

travail, un mouvement.

L'énergie potentielle mécanique est l'énergie

que possède un système du fait de sa

position :Position : énergie

potentielle de pesanteur

Forme : énergie potentielle élastique

- L'énergie potentielle mécanique est en réserve, elle se manifeste quand elle se transforme en énergie cinétique. Elle est intrinsèquement liée à la notion de force conservative.

ENERGIE NUCLÉAIRE

Il existe 2 types d'énergie nucléaire:

° fission- est employée dans les bombes A et dans les centrales nucléaires.

° fusion- est utilisée par les étoiles pour rayonner de

l'énergie.

L'énergie nucléaire recouvre:° des applications civiles

(production d'électricité, de chaleur, d'eau douce, de radio-isotopes, propulsion

navale) ° des applications militaires

(armes nucléaires, propulsion navale).

Les applications de l'énergie nucléaire concernent, pour l'essentiel:° la production d'électricité dans des centrales nucléaires

° la propulsion navale (principalement pour les flottes militaires, dans les sous-marins et les porte-avions).

° production d'isotopes radioactifs utilisés dans l'industrie (radiographie de soudure par exemple) et en médecine (médecine nucléaire et

radiothérapie).

° La production de chaleur pour alimenter un réseau de chauffage, le dessalement de l'eau de mer ou la production d'hydrogène.

Les inconvénients de l'énergie nucléaire sont:

° des risques d’accident nucléaire grave sur un réacteur nucléaire ou au cours du cycle du combustible° de problèmes non résolus liés à la gestion à long terme des déchets radioactifs ° du risque de terrorisme nucléaire; pour l'utiliser comme toxique ou pour fabriquer une «bombe». ° du coût économique de la filière de production de l'électricité nucléaire.

L'énergie nucléaire est produite dans un réacteur nucléaire Cette machine a la capacité

impressionnante d'amorcer, de contrôler et de maintenir une réaction en chaîne.

ENERGIE CHIMIQUE

L’énergie chimique est stockée dans des corps chimiques, des molécules, qui ont eu besoin

d’apports d’énergie importants pour être créés.

• Les explosifs sont des concentrés d’énergie chimique.

• L’électrolyse de l’eau va produire de l’énergie chimique sous forme d’hydrogène et d’oxygène.

• Dans une batterie de voiture (batteries d’accumulateurs), l’énergie est également présente

sous forme chimique.

• La biomasse (ensemble de la matière végétale) est une

véritable réserve d’énergie, captée à partir du soleil grâce

à la photosynthèse.La biomasse peut produire de

l’énergie par combustion dans une chaudière. Elle peut aussi produire par méthanisation du

biogaz, qui sera converti en énergie. Des procédés

permettent aussi la production de biocarburants à partir de

colza ou de betteraves (diester, méthanol…)

LA BIOMASSE

THERMIQUE

THERMIQUE

L'énergie thermique n'est qu'une autre forme d'énergie à

notre disposition. C'est peut-être la plus répandue de toute

l'univers car elle est rencontrée dans presque tous les

transferts d'énergie.

C’est l’énergie cinétique d'un objet, qui est donnée par

une agitation désordonnée de ses molécules et de ses

atomes. Les transferts d'énergie thermique entre corps

sont appelés transferts de chaleur.Ils atteignent un

équilibre lorsque la température des corps en contact

est la même.

Une énergie dissipativeCe mécanisme naturel d'équilibre est énoncé dans le

principe zéro de la thermodynamique.

Énergie thérmique et température

Lors de la mise en contact entre deux corps, un échange d'énergie thermique se produit. Le point d'équilibre est atteint lorsque les deux corps ont atteint la même température. La notion d'équilibre est une notion transitive. Si un corps A est en équilibre avec B et ce corps B est en équilibre avec un corps CAlors A et C sont aussi en équilibre. A, B et C ont la même température. Même si elle est difficile à définir formellement, la température est une notion utilisée dans la vie courante, car elle est facile à observer. Mesurable avec le thermomètre.

Énergie thermique et état de la

matière

En fournissant de l'énergie

thermique à un corps, on peut en

changer l‘état, le faisant passer par

exemple de l’état soloide à l'état

liquide..

Il y a plusieurs mécanismes de

répartition de l'énergie thermique

comme :

Par contact direct*la conduction thermique (transfert de l'énergie cinétique

des molécules sans échange de

matière) *la convention (échange de matière entre fluides ou entre

gaz) La dissipation d'énergie thermique par contact se fait de

façon *Disymétrique par rapport au temps. *Toujours du corps le plus chaud

vers le corps le plus froid.Ce phénomène est formalisé dans

le second principe de la thermodynamiqueAu travers du videEmission de photons, par le phénomène appelé rayonnement du corps noir.

force force

Déplacement 1mètre Déplacement 3mètres.

C’est le travail nécessaire qu’il faut fournir pour obtenir un mouvement.

L’energie est proportionnelle à la

force développée pour le déplacement.

ÈNERGIE MÉCANIQUE.

L’energie est proportionnelle au

déplacement effectué.

Comme le son est une forme d'énergie, il est possible de le transformer en une autre forme d'énergie. De

même, d'autres formes d'énergie peuvent être transformées en son. L'énergie sonore peut être

transformée en énergie électrique. Les ondes sonores qui sont transformées en électricité peuvent être

observées à l'aide d'un oscilloscope.

la conversion de l'énergie

sonore

La technologie nous permet de

communiquer avec d'autres

personnes qui sont éloignées de

nous. Un appareil téléphonique

transforme l'énergie sonore en

énergie électrique et de

nouveau en énergie sonore.

Fonctionnement d’un appareil

téléphoniqueDans sa forme la plus simple, le téléphone comprend un émetteur

(pavillon microphone), un récepteur (pavillon écouteur) et un

cadran ou un mécanisme à bouton-

poussoir. Parmi les pièces d'un appareil téléphonique, mentionnons la fiche, le boîtier électronique, le cadran, le combiné

et la sonnerie.