L L ’É ’É NERGIE NERGIE
Marcel Lacroix Marcel Lacroix Universit
Universit é é de Sherbrooke de Sherbrooke
Il est rare que la v
Il est rare que la v é é rit rit é é rattrape rattrape le terrain perdu sur la l
le terrain perdu sur la l é é gende gende Stefan Zweig (1881
Stefan Zweig (1881 - - 1942) 1942)
1. Qu
1. Qu ’ ’ est est - - ce l ce l ’é ’é nergie? nergie?
•
Énergie: Aptitude à faire du travail.
•
Travail: Action de convertir une forme
d’énergie en une autre.
2. Quelles sont les sources d
2. Quelles sont les sources d ’é ’é nergie? nergie?
Il y a 3 sources d
Il y a 3 sources d ’é ’é nergie seulement! nergie seulement!
1. Le soleil
2. L’atome
3. Quelles sont les formes d
3. Quelles sont les formes d ’é ’é nergie? nergie?
Les formes d
Les formes d ’é ’é nergie provenant du soleil nergie provenant du soleil
Biomasse Soleil
Fossile
Les formes d
Les formes d ’é ’é nergie provenant de l nergie provenant de l ’ ’ atome atome
Atome
Fission nucléaire
Les formes d
Les formes d ’é ’é nergie provenant nergie provenant de la gravit
de la gravit é é
Gravité
Marées motrices
4. Pourquoi s
4. Pourquoi s ’ ’ int int é é resser resser à à l l ’é ’é nergie? nergie?
Il n Il n ’ ’ y a rien sans y a rien sans é é nergie nergie
De l’univers …
… à l’humain
… au virus De la terre …
Tout passe par la conversion d
Tout passe par la conversion d ’é ’é nergie nergie
d d ’ ’ une forme une forme à à une autre une autre
Imaginez un instant la vie sans
Imaginez un instant la vie sans é é lectricit lectricit é é et sans combustible
et sans combustible
•
Que mangerait-on?
•
Comment se chaufferait-on?
•
Comment se déplacerait-on?
•
Comment serait le quotidien?
Exemples de conversion d
Exemples de conversion d ’é ’é nergie nergie
d d ’ ’ une forme une forme à à une autre une autre
De m De m é é canique canique à à chaleur chaleur
Freins à disques
De m De m é é canique canique à à é é lectrique lectrique
Générateur Dynamo
Alternateur
D D ’é ’é lectrique lectrique à à m m é é canique canique
Moteurs électriques
D D ’é ’é lectrique lectrique à à chaleur chaleur
D D ’é ’é lectrique lectrique à à chimique chimique
Chargement d’une batterie Électrolyse
De chimique
De chimique à à m m é é canique canique
Moteurs à combustion interne
De chimique
De chimique à à é é lectrique lectrique
De chimique
De chimique à à chaleur chaleur
De solaire
De solaire à à m m é é canique canique
Moudre le grain Déplacement
De solaire
De solaire à à é é lectrique lectrique
Cellules photovoltaïques
De solaire
De solaire à à chaleur chaleur
De solaire
De solaire à à chimique chimique
Photosynthèse
De solaire
De solaire à à chimique chimique
L’énergie solaire captée par la
chlorophylle est transformée en énergie chimique via la réaction chimique
appelée photosynthèse:
2 2
2 H O (SOLEIL) C H O O CO + + → x y z +
(sucres)
5. Quelles sont les lois 5. Quelles sont les lois fondamentales de l
fondamentales de l ’é ’é nergie qu nergie qu ’ ’ on ne on ne peut enfreindre (même si, parfois, peut enfreindre (même si, parfois,
on essaie)?
on essaie)?
La 1 La 1
èèrereloi loi (la quantit
(la quantit é é d d ’é ’é nergie) nergie)
On ne peut produire ni détruire de
l’énergie. On ne peut que la convertir
d’une forme à une autre.
La 2 La 2
èèmemeloi loi (la qualit
(la qualit é é de l de l ’é ’é nergie) nergie)
À chaque fois qu’une forme
d’énergie est convertie en une
autre, sa qualité est dégradée et
l’environnement écope.
La plinthe
La plinthe é é lectrique lectrique
•
Le kilowatt d’électricité est entièrement converti en chaleur mais le kilowatt de chaleur ne peut être reconverti en
électricité.
Le moteur
Le moteur à à combustion combustion
•
Un tiers de l’énergie chimique converti
en propulsion et deux tiers convertis en
chaleur.
Et les
Et les é é chelles de temps chelles de temps incontournables
incontournables … …
É É chelle des saisons chelle des saisons … …
• Du rayonnement solaire à l’énergie chimique en passant par la photosynthèse …
É É chelle des saisons chelle des saisons … …
É É chelle des ann chelle des ann é é es es … …
• Du rayonnement solaire à l’énergie chimique en passant par la photosynthèse …
É É chelle des centaines de millions d chelle des centaines de millions d ’ ’ ann ann é é es es … …
É É chelle des journ chelle des journ é é es es … …
• Du rayonnement solaire au vent en passant par le chauffage des masses d’air …
É É chelle des journ chelle des journ é é es es … …
6. Quelles sont les formes d
6. Quelles sont les formes d ’é ’é nergie nergie que nous utilisons le plus?
que nous utilisons le plus?
Combustibles fossiles (IEA)
Combustibles fossiles (IEA)
Combustibles fossiles (IEA)
Combustibles fossiles (IEA)
7. Y 7. Y - - a a - - t t ’ ’ il une relation entre il une relation entre
l l ’é ’é nergie et le bien nergie et le bien - - être? être?
D é m o c r a t i e s
D i c t a t u r e s
1-ÉDUCATION;
2-SANTÉ;
3-ÉNERGIE;
4-EAU;
5-COMMUNICATION DÉVELOPPEMENT
SOCIAL ET ÉCONOMIQUE:
30 Key
30 Key EnergyEnergy Trends (IEA):Trends (IEA):
4 milliards de gens sans
4 milliards de gens sans éélectricitlectricitéé en 2003en 2003
8. Pourquoi utiliser tant d
8. Pourquoi utiliser tant d ’é ’é nergie? nergie?
CONSOMMATION D
CONSOMMATION D’É’ÉNERGIE NERGIE (kWh par habitant et par jour*) (kWh par habitant et par jour*)
Période Société A B C
2
2 4 12 32 66 3
4 7 24 4
6 7
10 91
D Total 2 5 12 26 77 230 1
14 63 -106 ans primitive
- 105 ans chasseur
-7000 ans agriculture pri.
1400 agriculture ava.
1850 industriel 1971 technologique
9. Quel est l
9. Quel est l ’é ’é nergie d nergie d ’ ’ avenir? avenir?
Technologie de l
Technologie de l ’é ’é nergie nergie
1. Toute technologie passe par les
étapes suivantes et dans cet ordre:
1. Maîtrise scientifique
2. Développement technique 3. Viabilité commerciale
4. Acceptation sociale
Technologie de l
Technologie de l ’é ’é nergie nergie
2. Toute nouvelle technologie n’est pas forcément synonyme de
progrès humain.
3. Toute technologie présente des avantages et des inconvénients
(ou on ne fait pas d’omelette sans
casser des œufs) .
Tendance historique Tendance historique
Source Années Énergie
relative
Atomes C/H Bois
Charbon Diesel Essence
Gaz naturel ~ 10 ~ 4,5 0,25
Hydrogène ~ 10 ~ 12 0,00
1 9,00
~ 10 000
~ 2
~ 1 000
~ 4
~ 100
1,63 0,46
~ 4 0,44
~ 100
