Les sources d’énergie

Les combustibles fossiles

Les combustibles fossiles proviennent de la matière organique fossilisée dans les couches sédimentaires de la Terre. Sous l’effet de la pression et de la chaleur, cette matière se transforme lentement en charbon, en gaz ou en pétrole. Malgré leur bon rendement énergétique, ces combustibles nuisent à l’environnement. Leur consommation contribue fortement au réchauffement climatique, et leur quantité sur Terre reste limitée.

Le charbon

Le charbon résulte de la transformation lente de la biomasse en une matière riche en carbone. Les mines permettent d’extraire ce combustible du sous-sol. Le charbon a joué un rôle clé dans le développement de la société durant la révolution industrielle et demeure aujourd’hui l’une des sources d’énergie les plus utilisées au monde.

Le gaz naturel

Comme le charbon, le gaz naturel provient de la transformation de la biomasse, mais sous forme gazeuse. Lorsqu’on extrait du gaz naturel, on récupère parfois du pétrole sur les mêmes gisements. Après raffinage, on obtient différents gaz pour divers usages : le méthane (CH4) et le propane (C3H8) servent de carburants, tandis que le butane (C4H10) s’utilise pour le chauffage et la cuisine. Le gaz naturel représente la troisième source d’énergie la plus utilisée dans le monde.

Le pétrole

Le pétrole provient lui aussi de la transformation de la biomasse. On l’extrait des gisements souterrains et on l’utilise principalement pour fabriquer des plastiques et produire des carburants (essence, gasoil, kérosène…). Le secteur des transports en consomme la majeure partie. À l’échelle mondiale, le pétrole reste la source d’énergie la plus utilisée.

L’énergie nucléaire

L’énergie nucléaire repose sur deux procédés : la fission ou la fusion. Dans plus de 400 réacteurs à travers le monde, on emploie principalement la fission.

La fission consiste à projeter un neutron sur un atome d’uranium ou de plutonium, ce qui génère une chaleur considérable. Les centrales nucléaires transforment cette chaleur en électricité. Les déchets radioactifs issus de ce processus mettent entre 300 000 et 1 million d’années à perdre leur toxicité.

La fusion, quant à elle, vise à faire fusionner deux atomes d’hydrogène pour produire de la chaleur. Cependant, les technologies nécessaires pour maîtriser la fusion restent encore en développement.

L’énergie hydraulique

Depuis l’Antiquité, on utilise l’énergie hydraulique avec les moulins à eau. Aujourd’hui, les centrales hydrauliques (barrages) convertissent la force des rivières, des marées ou de la houle en électricité grâce à des turbines.

L’énergie éolienne

Depuis les moulins à vent du Moyen-Âge, l’énergie produite à partir du vent est également inépuisable. Aujourd’hui une éolienne convertit l’énergie éolienne en énergie électrique à l’aide de pales et d’un générateur. Cette source d’énergie est intermittente car il n’y a pas toujours de vent et il faut stocker l’énergie électrique produite dans des batteries.

L’énergie solaire

L’énergie solaire exploite le rayonnement du soleil pour produire de l’énergie thermique (solaire thermique) ou de l’électricité (solaire photovoltaïque).

Le solaire thermique utilise le rayonnement solaire pour chauffer un fluide caloporteur, qui transfère cette chaleur à l’eau chaude domestique.

Les panneaux photovoltaïques, quant à eux, convertissent directement le rayonnement solaire en électricité.

L’énergie géothermique

L’énergie géothermique est la chaleur qui se trouve sous la surface de la Terre. Elle provient du Soleil qui réchauffe la surface de la Terre et du magma qui chauffe la croûte terrestre. Pour exploiter la géothermie on utilise des pompes à chaleur qui captent la chaleur souterraine afin de chauffer des bâtiments. Cette énergie est permanente et indépendante de la météo.

La biomasse et les déchets

La biomasse provient de la matière organique végétale (bois, céréales, betteraves, colza), animale, fongique (champignons) et même des déchets organiques que nous jetons.

Lorsqu’on l’utilise directement comme combustible, la biomasse produit de la chaleur.

Lorsqu’on produit en même temps de l’électricité, on parle de cogénération. La biomasse peut également être transformée en biocarburant et en biogaz grâce à des usines de méthanisation.