TECHNOLOGIES/ ENERGIES : Electricité et énergies du futur

0.1 – « Le développement des énergies renouvelables telles que le solaire, l’éolien, l’hydraulique ou la biomasse doit devenir la priorité pour produire de l’électricité sans que la Terre n’ait un lourd tribut à payer. Les consommateurs doivent également chercher en permanence à réduire leur facture énergétique. »// Source :  www.google.com/

 

 

0.2 – 5 Types d’énergie : Les formes d’énergie sont des manifestations des différentes sources d’énergie.

• l’énergie mécanique ;
• l’énergie thermique ;
• l’énergie radiative ou lumineuse ;
• l’énergie chimique ;
• l’énergie électrique ;
• l’énergie nucléaire.

28 juin 2021// www.google.com/

 

 

0.3 – L’énergie électrique : « L’énergie électrique n’est pas une énergie primaire, c’est à dire qu’il faut une autre énergie ou d’autre énergie en amont pour la produire. Elle est le résultat d’un mix énergétique qui dans le cas de la France provient essentiellement du parc nucléaire, et ensuite des énergies renouvelables et fossiles.

L’énergie électrique ne représente ni une énergie fossile, ni une énergie renouvelable car elle dépend des énergies primaires qui ont été utilisées pour produire de l’électricité.

 

 

L’énergie électrique est une énergie disponible sous forme de courant d’électrons (électricité). Cette énergie est utilisée directement pour produire de la lumière ou de la chaleur. Elle peut être convertie en énergie mécanique en alimentant un moteur électrique ou être également utilisée pour produire certaines réactions chimiques. L’unité de mesure de l’énergie électrique est le Watt/heure (symbole Wh) qui représente l’énergie consommée par un appareil de puissance 1 watt fonctionnant pendant 1 heure. » // https://www.climamaison.com/lexique/energie-electrique.htm

 

 

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1 – Électricité : ce qu’il faut savoir

• Un courant électrique est généré par le déplacement de charges électriques dans un matériau conducteur. Le courant est dit « continu » lorsque des électrons se déplacent dans une même direction au sein de ce conducteur et « alternatif » quand leur mouvement alterne entre un sens et un autre.
• L’électricité est une énergie secondaire ou un vecteur d’énergie car elle est générée à partir de la transformation d’une énergie primaire au moyen d’un système de conversion.
• La question du stockage de l’électricité à grande échelle est un défi majeur dans le cadre de la transition énergétique, en particulier pour accompagner le développement des énergies renouvelables à production intermittente.
• Une puissance électrique est mesurée en watts (W) et ses multiples (kW, MW, GW, TW) tandis que qu’une quantité d’électricité produite ou consommée pendant une période donnée est mesurée en wattheures (Wh) ou ses multiples (kWh, MWh, GWh, TWh).

https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/electricite

 

 

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2 – Énergies renouvelables : les technologies et innovations récentes

 

Les technologies et innovations liées aux énergies renouvelables évoluent constamment au fur et à mesure qu’elles se déploient et que de nouveaux enjeux émergent. Ces dernières années, les technologies EnR ont par exemple porté sur :

• Le stockage d’énergie : des solutions de stockage de l’énergie solaire et éolienne ont été développées pour permettre la fourniture d’électricité de manière plus continue. Ces solutions comprennent des batteries à haute capacité et des systèmes de stockage via les technologies hydrogène.

 

 

• L’énergie éolienne offshore : les éoliennes en mer ont atteint des hauteurs et des dimensions jamais vues auparavant, offrant des rendements plus élevés et des coûts plus bas.

• L’énergie solaire thermique : cette technologie utilise des miroirs pour concentrer la lumière solaire et produire de la chaleur, qui peut ensuite être utilisée pour produire de l’électricité ou pour chauffer de l’eau. C’est en réalité une technologie ancienne, mais qui a souvent été ignorée au profit des panneaux phovoltaïques, et qui commencent à nouveau à se développer.

• Les biocarburants avancés : ces biocarburants sont fabriqués à partir de matières premières non alimentaires, telles que les déchets agricoles et forestiers, plutôt que de cultures alimentaires, ce qui permet d’éviter la concurrence avec la production alimentaire.

• L’énergie géothermique : les technologies de production d’énergie géothermique ont été améliorées, permettant de produire de l’électricité à partir de sources de chaleur de plus en plus faibles.

Source : https://youmatter.world/fr/  Dernière modification le 27 Avril 2023

 

https://youmatter.world/fr/definition/energies-renouvelables-definition/

 

 

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3 – Définition des énergies renouvelables

 

Les énergies renouvelables (ou EnR) désignent un ensemble de moyens de produire de l’énergie à partir de sources ou de ressources théoriquement illimitées, disponibles sans limite de temps ou reconstituables plus rapidement qu’elles ne sont consommées.

 

 

On parle généralement des énergies renouvelables par opposition aux énergies fossiles dont les stocks sont limités et non renouvelables à l’échelle du temps humain : charbon, pétrole, gaz naturel. Au contraire, les énergies renouvelables sont produites à partir de sources comme les rayons du soleil, ou le vent, qui sont théoriquement illimitées à l’échelle humaine.

 

 

Les énergies renouvelables sont également parfois désignées par les termes « énergies vertes » ou « énergies propres », par abus de langage. En effet, si les énergies renouvelables ont bien souvent des avantages écologiques, elles ne sont pas pour autant « vertes » ou « propres » dans le sens où elles ont aussi des conséquences environnementales importantes.

 

Source : https://youmatter.world/fr/ Dernière modification le 27 Avril 2023

 

https://youmatter.world/fr/definition/energies-renouvelables-definition/

 

 

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4 – Quelles sont les énergies renouvelables : classement et liste des EnR

 

Il existe plusieurs types d’énergies renouvelables,  produites à partir de sources différentes.

 

 

• – Énergie solaire

Ce type d’énergie renouvelable est issu directement de la captation du rayonnement solaire. On utilise des capteurs spécifiques afin d’absorber l’énergie des rayons du solaire et de la rediffuser selon deux principaux modes de fonctionnement :

• Solaire photovoltaïque (panneaux solaires photovoltaïques) : l’énergie solaire est captée en vue de la production d’électricité.
• Solaire thermique (chauffe-eau solaire, chauffage, panneaux solaires thermiques) : la chaleur des rayons solaire est captée est rediffusée, et plus rarement sert à produire de l’électricité.

 

4.2 – Énergie éolienne

Dans le cas de l’énergie éolienne, l’énergie cinétique du vent entraîne un générateur qui produit de l’électricité. Il existe plusieurs types d’énergies renouvelables éoliennes : les éoliennes terrestres, les éoliennes off-shore, les éoliennes flottantes… Mais le principe reste globalement le même pour tous ces types d’énergies renouvelables.

Voir aussi :

• Eolien en mer : comment ça marche ?
• Les avantages et inconvénients de l’éolien offshore

 

 

4.3 – Énergie hydraulique

L’énergie cinétique de l’eau (fleuves et rivières, barrages, courants marins, marées) actionne des turbines génératrices d’électricité.
Les énergies marines font partie des énergies hydrauliques.
Plus plus d’informations voir nos articles :

• Les énergies marines : qu’est-ce que c’est ?
• 5 projets d’énergies marines prometteurs
• L’énergie hydrolienne : exemple de l’hydrolienne DCNS

 

 

4.4 – Biomasse

L’énergie est issue de la combustion de matériaux dont l’origine est biologique (ressources naturelles, cultures ou déchets organiques). On en distingue trois catégories principales :

• Le bois
• Le biogaz
• Les biocarburants

 

 

4.5 – Géothermie

L’énergie est issue de la chaleur émise par la Terre et stockée dans le sous-sol. Selon la ressource et la technologie mise en œuvre, les calories sont exploitées directement ou converties en électricité.

 

 

4.6 – Hydrogène renouvelable

L’hydrogène est un gaz qui peut être utilisé comme un vecteur énergétique, notamment pour produire de l’énergie électrique grâce à des piles à combustible. En soi, l’hydrogène n’est pas une ressource renouvelable à proprement parler. Il s’agit d’un gaz que l’on ne trouve que rarement « tel quel » dans la nature, et qui se renouvelle peu. (Voir à ce sujet : Hydrogène naturel : futur pétrole vert, ou illusion de la transition énergétique ?)

 

On doit donc le plus souvent produire l’hydrogène à partir de ressources qui, elles, sont très abondantes ou se renouvellent, comme l’eau. Il faut alors utiliser de l’énergie pour transformer l’eau en hydrogène, et lorsque cette énergie est d’origine renouvelable (par exemple, de l’électricité issue de productions renouvelables) on qualifie parfois (un peu abusivement) cet hydrogène de « renouvelable » ou d’hydrogène vert.

 

Source : https://youmatter.world/fr/ Dernière modification le 27 Avril 2023

 

https://youmatter.world/fr/definition/energies-renouvelables-definition/

 

 

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5 – Energie solaire : perspectives

 

L’investissement dans le solaire va dépasser celui dans le pétrole en 2023 (AIE)

Cette année, sur les 2.800 milliards de dollars investis dans l’énergie à l’échelle mondiale, 1.700 milliards de dollars seront consacrés au développement des technologies énergétiques propres, affirme l’Agence internationale de l’énergie (AIE) dans son rapport annuel sur l’investissement mondial dans le secteur énergétique. Depuis 2021, ils ont augmenté de 24% contre 15% pour les énergies fossiles. Mais, alerte l’AIE, ils sont surtout le fait des pays développés et de la Chine.

 

 

Plus qu’un symbole, l’année 2023 verra pour la première fois, avec plus de 350 milliards de dollars (voir graphique), l’investissement dans l’énergie solaire dépasser celui dans le secteur pétrolier, annonce dans son rapport annuel, « World Energy Investment 2023 », publié ce jeudi par l’Agence internationale de l’énergie (AIE).

 

 

Sur les 2.800 milliards de dollars investis dans l’énergie, 1.700 milliards seront consacrés au développement des technologies énergétiques propres : énergies renouvelables, véhicules électriques, énergie nucléaire, les réseaux et stockage d’électricité, carburants à faibles émissions, pompes à chaleur et plus grande efficacité. Le reste, un peu plus de 1.000 milliards de dollars, va au charbon, au gaz et au pétrole.

 

Source : https://www.latribune.fr/ Robert Jules/ 25 Mai 2023, 7:00

 

https://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/energie-environnement/en-2023-l-investissement-dans-le-solaire-va-depasser-celui-dans-le-petrole-aie-963457.html

 

 

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6 – Quelles sont les principales sources des énergies alternatives ?

 

Les énergies alternatives se trouvent tout autour de nous ! Elles ont été utilisées bien avant que les combustibles fossiles ne deviennent les sources standard d’énergie⁽²⁾, et elles sont en train de redevenir la norme sous beaucoup de formes, qu’elles soient traditionnelles ou modernes. Voilà quelques-unes des sources les plus fréquentes d’énergies alternatives utilisées à présent :

 

 

• La bioénergie : Cette appellation dérive de « bios, » le mot grec désignant la « vie, » et la bioénergie génère de l’électricité par la combustion des matières organiques telles que le bois, le charbon, le fumier⁽³⁾, et certains produits agricoles, par exemple le maïs et le soja.⁽⁴⁾C’est une méthode séculaire d’exploiter l’énergie chimique du soleil qui est stockée dans ces sources.⁽⁵⁾ Pendant que le traitement de cette biomasse a comme résultat des émissions de gaz à effet de serre⁽⁶⁾, l’impact environnemental est plus réduit par rapport aux combustibles fossiles, et les coûts du processus ont tendance à être plus réduits.⁽⁷⁾

 

• L’énergie géothermique : Ce mot aussi a des racines grecques, cette fois provenant des mots qui signifient « terre » et « chaleur, » l’énergie géothermique exploite les réservoirs souterrains d’eau chaude et de vapeur pour générer de l’électricité.⁽⁸⁾Cette technologie fournit de l’énergie de manière fiable depuis plus d’un siècle.⁽⁹⁾ Elle est utilisée plus fréquemment dans les régions où l’activité volcanique est abondante, telles que l’Islande, où l’on produit ainsi plus de 25 pour cent de l’électricité du pays.⁽¹⁰⁾

 

 

• L’hydroélectricité : Un cours d’eau n’est pas seulement un beau spectacle de puissance – c’est aussi une puissante source d’énergie partout dans le monde depuis des milliers d’années.⁽¹¹⁾Une centrale hydroélectrique capte l’énergie d’un cours d’eau contrôlé provenant d’un réservoir ou d’une rivière⁽¹²⁾ pour entraîner une turbine qui génère de l’électricité.⁽¹³⁾ Près des trois quarts de toute l’énergie renouvelable viennent à présent de l’hydroélectricité.⁽¹⁴⁾ Les réserves d’eau peuvent aussi être utilisées pour fournir de l’eau potable et pour l’irrigation des champs. Bien que d’habitude il n’y ait pas de soucis concernant leur empreinte carbone, les exploitations hydroélectriques peuvent affecter négativement les écosystèmes environnants.⁽¹⁵⁾

 

 

• L’énergie nucléaire : Nous avons tous entendu parler de l’énergie nucléaire, mais savez-vous vraiment comment ça marche ? Voilà l’explication. Commencez avec un élément chimique, tel que l’uranium ou le thorium.⁽¹⁶⁾Divisez les atomes – un processus appelé fission – pour générer de la chaleur et commencer une boucle qui répète le processus. La chaleur produit de la vapeur, qui à son tour entraîne une turbine qui génère de l’électricité.⁽¹⁷⁾ L’énergie nucléaire est une alternative aux combustibles fossiles, mais elle n’est pas renouvelable, parce que les quantités d’uranium et de thorium sont limitées, et leur régénération a une durée qui dépasse celle de la vie humaine.⁽¹⁸⁾ Ces éléments rare sont aussi difficiles à obtenir.⁽¹⁹⁾

 

 

• L’énergie solaire : La lumière solaire reflétée par des panneaux photovoltaïques ou par des miroirs de concentration de la radiation génère de l’énergie pour éclairer le monde.⁽²⁰⁾L’énergie solaire a tendance à être très accessible, abordable et écologique.⁽²¹⁾ En effet, en une heure, assez d’énergie solaire atteint la planète pour couvrir la demande mondiale en énergie pour une année entière.⁽²²⁾ Le plus grand défi dans le contexte de la viabilité de l’énergie solaire est le fait que les panneaux ont besoin du soleil pour fonctionner, alors pendant les jours nuageux, pendant la nuit et lors du mauvais emplacement des panneaux, leur capacité de produire une quantité d’énergie suffisante et fiable est limitée.⁽²³⁾

 

 

• L’énergie éolienne : Dans certaines régions à la recherche de sources d’énergie alternatives, la réponse est littéralement apportée par le vent. Les turbines installées sur terre ou dans l’eau captent l’énergie cinétique de l’air en mouvement pour générer de l’électricité.⁽²⁴⁾En remontant au moins à l’Égypte ancienne⁽²⁵⁾, l’énergie éolienne est très efficace⁽²⁶⁾, propre, durable, non-polluante, facilement accessible et rentable.⁽²⁷⁾ Tout comme l’énergie solaire, quand-même, l’énergie éolienne repose aussi sur une ressource puissante, mais souvent incertaine.⁽²⁸⁾

https://www.newfortressenergy.com/fr/stories/les-energies-alternatives-et-leurs-sources

https://www.newfortressenergy.com/fr/stories/les-energies-alternatives-et-leurs-sources

 

 

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7 – Les sources d’énergies alternatives pour le futur

 

Quelles seront les sources d’énergies « vertes » utilisées dans les décennies à venir ? Certaines sont déjà connues et (un peu) employées, comme les énergies solaire et éolienne. D’autres sont encore mal maîtrisées, comme l’énergie des vagues, ou l’énergie marémotrice. Certaines demeurent à l’état expérimental et son méconnues du grand public, telle la bioluminescence. Le défi du développement durable, médiatisé par la COP 21, impose cependant d’accélérer le mouvement, et d’en finir avec les énergies fossiles.

  

 

7.1 – Des énergies fossiles aux énergies « vertes »

Les énergies « non-renouvelables », ou fossiles sont toujours de très loin les plus consommées dans le monde. Selon les données du CNRS, 77% des ressources énergétiques consommées par l’humanité proviennent du pétrole (32%), du charbon (26%) et du gaz (19%). Ces dérivés fossiles posent un double problème. Par définition non-renouvelables, leur extraction est immanquablement vouée à se tarir, même si les découvertes quotidiennes repoussent toujours plus loin cette date butoir.

 

Le second problème est bien plus d’actualité : les énergies fossiles participent directement à l’effet de serre, lui-même en partie ou totalement responsable du réchauffement climatique actuel. Et pour espérer atteindre l’audacieux objectif fixé par la COP21 – limiter ce réchauffement à 1,5 degré en 2050, il vaudrait mieux passer aux énergies alternatives dès maintenant.

 

Les énergies « vertes » bien maîtrisées demeurent encore en France assez peu exploitées, malgré de puissants progrès ces dernières années. L’énergie éolienne, qui dispose d’un formidable potentiel sur terre et sur mer, ne fournit encore que 3,1% de la production électrique française. La part de l’énergie solaire (filière photovoltaïque) était quant à elle de 1,1% en 2014. La politique nationale de développement des énergies renouvelables françaises s’est toutefois fixée comme objectif d’atteindre en 2020 les 23% de consommation d’électricité issue des énergies renouvelables.

 

 

7.2 – Des énergies marines à la bioluminescence des organismes vivants

Parmi les sources d’énergies alternatives potentiellement abondamment disponibles en France figure l’énergie des vagues et l’énergie marémotrice. L’idée d’utiliser la force des vagues n’est pas neuve, puisqu’imaginée au début du XIXe siècle par des Français, mais développée par la suite au Royaume-Uni. Délaissé par l’usage intensif des énergies carbonées, le concept refait surface depuis le début des années 2000 avec la nécessité de préservation de l’environnement. Encore mal maîtrisée et seulement au stade d’étude, l’énergie des vagues représente pourtant un fort potentiel, puisque 90% de cette force peut être transformée en énergie mécanique.

 

Toujours dans l’océan, l’énergie marémotrice capte quant à elle la force des marées. Là-aussi, l’idée remonte à l’Antiquité, même si la conversion de cette force en électricité date de 1966 avec une première usine en Bretagne. Cette captation d’énergie est un peu plus développée que la première, les marées étant aisément prédictibles à long terme, contrairement à la puissance des vagues. Là encore, le potentiel français pour cette énergie est considérable, avec une longueur des côtes atlantiques de plus de 4 000 kilomètres.

 

 

Une autre idée saisissante concerne la bioluminescence, désignant la conversion d’énergie chimique en énergie lumineuse par des êtres vivants – notamment les lucioles et les méduses. Une start-up française, Glowee, s’est lancée dans le projet audacieux d’utiliser cette énergie totalement naturelle pour remplacer l’électricité dans les lieux publics : « Nous sommes partis du constat que l’éclairage urbain était la dépense n°1 des municipalités. C’est pourquoi nous avons voulu imaginer un système capable d’éclairer la ville sans consommer d’électricité ».

 

L’idée consiste donc à recueillir un biosystème producteur de bioluminescence et à lui fournir du glucose, afin d’éclairer la nuit. A la clé, plus besoin d’électricité pour produire de la lumière, une pollution lumineuse réduite et des émissions de CO2 très légères. Encore dans l’enfance, le projet de Glowee se heurte à des coûts de production technologique élevés, même si les aéroports et les réseaux routiers se sont déjà montrés intéressés. Une levée de fonds en 2016 devrait permettre de faire avancer cette idée révolutionnaire. 

 

Source : https://www.domofinance.com/

 

https://www.domofinance.com/actualites/ecologie/les-sources-denergies-alternatives-pour-le-futur

 

 

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