Les différentes sources d'énergie
L'énergie, c'est la vie !On ne peut rien faire sans énergie. C'est grâce à elle que tous les organismes vivants se développent.
Vivre, c'est donc consommer de l'énergie mais pouvons-nous consommer toute l'énergie que nous souhaitons et pouvons-nous utiliser n'importe quelle source d'énergie ?
Il existe des énergies renouvelables et des énergies non renouvelables.
Les énergies non renouvelables sont les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) et l'énergie nucléaire.
Le charbon
La majorité du charbon qu'on utilise aujourd'hui s'est formée il y a plus de 3 millions d'années, à l'époque des australopithèques.Les arbres et les plantes des marécages de cette époque se sont déposés au fond de l'eau et ont été recouvertes de boue. Ces débris se sont transformés en charbon.
Autrefois, l'homme se servait du charbon pour se chauffer mais de plus en plus, il le fait brûler dans des centrales thermiques pour obtenir de l'électricité.
Les réserves de charbon diminuent mais le charbon produit en brûlant du CO2, du gaz carbonique. Le CO2 est un "gaz à effet de serre" qui modifie le climat.
Continuer à faire brûler du charbon est un désastre à cause du réchauffement climatique.
Le pétrole
Le pétrole est un liquide visqueux qu'on trouve sous la Terre. On a commencé à le faire brûler dans des raffineries au siècle dernier car c'était la matière première la moins chère avec laquelle tous les problèmes d'énergie pouvaient être résolus.Aujourd'hui, le pétrole devient plus rare et plus cher et les réserves seront épuisées dans moins de 40 ans. Il devient trop cher pour être brûlé.
Le pétrole est une énergie fossile formée par la décomposition du plancton...
Il va falloir apprendre à s'en passer alors qu'on s'en sert tous les jours pour produire de l'essence, du gas oil, des carburants, le chlore, les parfums, les revêtements des rues et des routes, le polyester, les pneus, les habits, le nylon, le caoutchouc, les enseignes lumineuses des magasins, les huiles pour les moteurs, les produits pour plastifier, les colles et les adhésifs, les solvants, les détergents, les piles sans mercure, les engrais, les tissus imperméables ...
On fait aussi brûler du pétrole pour produire de l'électricité. Cela produit aussi du CO2.
Les industries pétrochimiques sont des industries très polluantes.
Le gaz naturel
Le gaz naturel est la troisième source d'énergie dans le monde la plus utilisée après le pétrole et le charbon.Le gaz naturel est connu depuis plus de 4 000 ans. Les Chinois s'en servait pour produire du sel et au Moyen Age, en Italie, on chauffait déjà des habitations avec du gaz naturel.
Pour une même quantité d'électricité produite, le gaz naturel émet moins de CO2 que le charbon ou le pétrole. Il n'émet en brûlant ni poussière, ni suie, ni fumée mais il émet quand même du CO2.
Il présente un danger supplémentaire : le gaz naturel mélangé à l'air peut provoquer des explosions.
L'énergie nucléaire
Une deuxième famille d'énergie non renouvelable provient également du sous-sol. On produit de l'énergue en fussurant des atomes de certains métaux lourds comme l'uranium ou le plutonium contenu dans des roches.Chaque atome est constitué d'un noyau autour duquel tournent des électrons. On envoie un neutron sur un noyau, celui-ci se divise en deux et libère de la chaleur et d'autres neutrons.
Ces autres neutrons heurtent d'autres noyaux. C'est une "réaction en chaîne" qui produit beaucoup de chaleur. Dans les centrales nucléaires, cette chaleur servira à faire tourner des turbines qui produiront de l'électricité.En France, 80% de l'électricité produite provient de l'énergie nucléaire.
L'énergie nucléaire permet de produire de l'électricité en grande quantité sans émettre de CO2 mais les déchets nucléaires sont très dangereux. Ils restent radioactifs, donc dangereux pendant des millions d'années et il faut les stocker. Il y a un important risque de pollution.
Les centrales nucléaires peuvent aussi être dangereuses. En 1986, la centrale de Tchernobyl, en Ukraine, a brûlé et a explosé. Il a fallu évacuer 135 000 personnes.
L'énergie nucléaire est elle aussi dangereuse et il faut l'abandonner le plus vite possible.
Les énergies renouvelables
A cause de l'émission de CO2 ou du problème de stockage des déchets radioactifs des centrales nucléaires, il faut abandonner les énergies non renouvelables et développer les énergies renouvelables mais quelles sont les énergies renouvelables ?L'énergie solaire
L'énergie du soleil ou énergie solaire est une énergie renouvelable.La serre en agriculture est la manière la plus simple pour utiliser l'énergie solaire. Dans une serre, le sol foncé absorbe les rayons du soleil, ce qui provoque de la chaleur. Les vitres transparentes qui recouvrent la serre laisse passer le rayonnement solaire et le piège.
Dans les maisons, on peut installer un chauffe-eau solaire, un chauffage solaire. Un capteur de 5m2 peut produire 150 litres d'eau chaude par jour.
Aujourd'hui, on sait utiliser la chaleur du soleil pour créer de l'électricité grâce à des cellules photovoltaïques. Les cellules reliées entre elles forment un module et plusieurs modules forment un panneau solaire.
On peut charger des batteries pour stocker l'électricité solaire car la nuit, il n'y a plus de soleil.
Cette électricité est très chère car les cellules photovoltaïques sont très chères mais c'est une énergie qui ne pollue pas du tout.
L'énergie éolienne
L'énergie éolienne est l'énergie du vent. Depuis l'Antiquité, l'homme se sert du vent comme d'une énergie mécanique pour faire avancer les bateaux à voile, pour pomper l'eau ou pour faire tourner les meules des moulins et avoir de la farine.Aujourd'hui, les hommes produisent de l'électricité avec du vent.
Quand le vent se lève, un automate commande aux moteurs d'orientation de placer l'éolienne en face du vent. Les trois pales de l'hélice sont mises en mouvement par la force du vent. L'hélice est montée sur un arbre qui est relié à un générateur qui transforme l'énergie du vent en énergie électrique.
La plus grande éolienne s'appelle "Britannia". Elle est construite sur une tour de 100 mètres de haut et ses pales décrivent des cercles de 150 mètres de diamètre.
L'énergie éolienne est aussi une énergie très propre et un peu partout dans le monde, on trouve des champs d'éoliennes comme à Avignonet Lauragais, à côté de Toulouse. Nous avons retrouvé des textes écrits par les élèves de CM2 qui ont visité le champ d'éoliennes d'Avignonet Lauragais il y a trois ans.
Les sept éoliennes d'Avignonet Lauragais produisent assez d'électricité pour alimenter une ville comme Floirac.
L'énergie hydroélectrique
Depuis plus de 2 000 ans, on sait utiliser la force créée par les rivières pour faire tourner les roues des moulins.Les hommes ont aussi appris à construire des barrages derrière lesquels on trouve de grands lacs.
L'eau de ces lacs est canalisée et acheminée sous pression sous les ailettes d'une turbine.
La turbine entraîne un alternateur qui produit de l'électricité.En France, 13% de l'électricité produite est d'origine hydroélectrique, c'est à dire produite à partir de l'eau.
Dans notre pays, c'est l'énergie renouvelable la plus utilisée. Elle ne pollue pas et ne coûte pas cher.
On peut aussi produire de l'électricité avec l'énergie des marées.
Les premiers moulins "à marée" ont été construits dès le Moyen Age en Bretagne.
L'usine marémotrice de la Rance fonctionne en Bretagne depuis 1968.
C'est surtout au Portugal que se développe cette source d'énergie. En septembre 2008, le Portugal a inauguré les premiers "Pelamis". Ces ont des "serpents de mer" mécaniques qui produisent de l'électricité à partir des vagues.
Un convertisseur "Pelamis" génère 750 kilowatts, ce qui représente la consommation de 500 maisons. Un parc de "Pelamis" de 1 km2 devrait donc fournir assez d'énergie pour 20 000 maisons soit 50 000 habitants.
Le Portugal est un pays où l'on fait beaucoup d'efforts pour trouver de nouvelles sources d'énergie propres.
La biomasse
Les hommes ont appris à faire brûler du bois depuis la Préhistoire pour se chauffer, s'éclairer ou faire cuire la nourriture.Le bois n'est pas le seul végétal que l'on peut brûler mais la combustion du bois constitue une source d'énergie moins polluante que les énergies fossiles.
Les centrales au bois appelées centrales "biomasse" fonctionnent comme des centrales à charbon. En brûlant, la biomasse chauffe de l'eau qui se transforme en vapeur. Sous pression, la vapeur fait tourner une turbine et un alternateur envoie du courant électrique vers les lignes à haute tension.
Une partie de la vapeur peut être récupérée pour le chauffage.Il y a du souffre dans les fumées des centrales biomasse mais on peut le retenir prisonnier avec des filtres avant de rejeter les fumées dans l'air.
La biomasse présente aussi un danger. Les hommes pourraient détruire des grandes surfaces de forêts pour l'alimenter. La biomasse s'accompagne d'une très bonne gestion des forêts.
Avec d'autres plantes riches en sucre et en amidon comme la canne à sucre et la betterave, on peut aussi fabriquer du carburant. On peut aussi utiliser des plantes riches en huiles comme le colza ou le tournesol.
Ces biocarburants mélangés au gasoil ou à l'essence permettent d'utiliser moins de pétrole.
Au Brésil, on utilise beaucoup de voitures fonctionnant avec un carburant comprenant de l'alcool de canne à sucre et en France, on commence à fabriquer des carburants fabriqués avec de l'huile de colza ou de l'alcool de betteraves.
La géothermie
On peut aussi se servir de la chaleur de la Terre pour le chauffage. La géothermie permet de capter la chaleur de la croûte de la Terre.On utilisait la géothermie dans des réseaux de chauffage et d'eau chaude depuis des milliers d'années en Chine et dans la Rome antique.
La géothermie est la meilleure énergie du développement durable. Ce formidable réservoir de chaleur installé sous nos pieds offre une énergie renouvelable , pas du tout polluante, disponible 24 heurs sur 24, 365 jours par an. Le seul problème, c'est qu'elle ne se transporte pas ou très peu. La circulation de l'eau chaude dans des canalisations coûte très cher et les pertes sont très importantes pendant le transport. Il faut donc l'utiliser sur place comme à Chaudes Aigues, dans le Massif Central, où toute la ville est chauffée par la source d'eau chaude du Par.
Voila les six grandes énergies renouvelables. Ce sont les solutions de demain mais des énergies ne représentent que 20% de la consommation d'énergie dans le monde.
Notre consommation d'énergie ne cesse pas d'augmenter et il semble peu probable que ces énergies renouvelables remplacent les énergies fossiles.
Il est important pour nous que chacun d'entre nous surveille sa propre consommation d'énergie.