Contenu
- Sources d'énergie
- L'énergie renouvelable expliquée
- Energie des combustibles fossiles
- Energie De Biomasse
- Énergie du soleil
- Énergie du vent
- Pouvoir nucléaire
Qu'est-ce que l'énergie et d'où vient-elle? Dans le langage de tous les jours, l’énergie est une qualité indéfinissable mais souhaitable qui vous permet de faire des choses comme de l’exercice, des devoirs et de faire votre travail. En physique, c'est une force multipliée par une distance, et elle s'exprime dans les mêmes unités que le travail et la chaleur. En termes pratiques, c’est ce sur quoi les sociétés humaines se basent pour la chaleur, la lumière, les transports, la fabrication et autres processus qui séparent les hommes de ceux qui vivaient à la préhistoire et au début de l’histoire.
De nos jours, l’énergie est également controversée - qu’est-ce pas? - principalement grâce à la question du changement climatique. La combustion de combustibles fossiles, principalement du charbon, est bien établie en tant que facteur majeur du réchauffement climatique causé par l’activité humaine en raison du dioxyde de carbone (CO 2).2) libérés dans l'atmosphère au cours du processus de combustion. Mais le monde doit produire beaucoup d’énergie pour maintenir un niveau de vie personnel et commercial moderne. Heureusement pour la santé de l'environnement, d'autres sources d'énergie sont explorées avec une vigueur croissante alors que la planète devient inexorablement de plus en plus touchée par les ravages du changement climatique.
Sources d'énergie
Généralement, la production d’énergie provient de deux primaire sources; ce sont des combustibles fossiles et une énergie propre. Secondaire les sources proviennent de sources primaires; un exemple est l'électricité. Aux États-Unis, la consommation d’énergie est généralement exprimée en kilowattheures, ou kWh. Cette unité est égale à 3,6 millions de joules, le joule ou newton-mètre étant l'unité standard d'énergie en physique. Les autres unités communes sont l'erg, l'unité thermique britannique et les calories. (Anecdote: la "calorie" que vous voyez sur les étiquettes nutritionnelles est en réalité une kilocalorie, ou 1 000 "vraies" calories.)
Les termes "énergie propre" et "énergie renouvelable" sont souvent utilisés de manière interchangeable. Ce n’est pas tout à fait exact, car, comme vous le verrez, l’énergie nucléaire est une forme d’énergie propre, mais on peut se demander si elle peut être classée comme renouvelable. Quoi qu’il en soit, les formes d’énergie propre comprennent, outre l’énergie nucléaire, l’énergie solaire, l’énergie éolienne, l’énergie hydraulique, la géothermie et la bioénergie.
L'énergie renouvelable expliquée
La biomasse (par exemple, le bois et les déchets de bois, les déchets solides municipaux, les gaz de décharge et le biogaz, l’éthanol et le biodiesel) constitue une liste utile de ressources renouvelables pour la production d’énergie au 21e siècle l'hydroélectricité ou l'énergie hydraulique; l'énergie géothermique, qui vient des profondeurs de la Terre; et l'énergie éolienne et solaire. Celles-ci sont dites "renouvelables" car elles proviennent d'une offre théoriquement inépuisable. En d’autres termes, alors que la Terre devrait un jour céder sa dernière once de gaz naturel et sa dernière once de charbon, l’idée de la lumière du soleil, du vent et des rivières disparaissant complètement est, espérons du moins! - insensé.
Jusqu'au milieu des années 1800, l'Amérique tirait l'énergie dont elle avait besoin pour brûler du bois. Étant donné que la population américaine était relativement faible et que la majeure partie de cette énergie était destinée au chauffage, à l’éclairage et à la cuisine, les machines telles que les voitures et les climatiseurs étant encore loin, le bois suffisait pour faire le travail. De la fin des années 1800 au début du 21e siècle, les combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) ont été la source d'énergie de la nation. Jusque dans les années 90, les principales énergies renouvelables - terme plus théorique que réel jusqu'aux dernières décennies - étaient l’énergie hydraulique et la biomasse solide; Aujourd'hui, les biocarburants, l'énergie solaire et l'énergie éolienne jouent tous un rôle important et croissant.
En 2017, l’énergie renouvelable représentait environ un neuvième de la consommation énergétique totale des États-Unis. 57% de la consommation était sous forme d'énergie électrique et environ un sixième était généré à partir d'énergies renouvelables.
L'énergie renouvelable est importante pour réduire les émissions de gaz à effet de serre car elle réduit la dépendance aux combustibles fossiles. Alors que le charbon, le gaz et le pétrole sont ensemble le champion mondial incontesté de l'énergie, la consommation de biocarburants et d'autres énergies renouvelables non hydroélectriques était deux fois plus élevée en 2017 qu'au début du 21e siècle. Cette tendance a été provoquée par une combinaison de mesures réglementaires formelles et d'incitations financières pour que les entreprises développent des énergies renouvelables. Cette tendance à l’utilisation croissante de biocarburants non hydroélectriques devrait se poursuivre jusqu’en 2050.
Energie des combustibles fossiles
Personnalité non grata dans le monde de l'énergie, le pétrole, le gaz naturel et le pétrole sont restés les principales sources d'énergie aux États-Unis et dans le monde à partir de 2018. La combustion de ces combustibles est responsable de 75% des émissions de dioxyde de carbone la fin du 20ème siècle.
Les combustibles fossiles se sont formés lorsque des plantes et des animaux préhistoriques ont péri et, pendant des millions d'années, ont été ensevelis et broyés sous des couches de roche. En raison principalement de la compression mécanique, différents types de carburants se sont formés en fonction des conditions locales, telles que la présence de matière carbonée, sa durée d'enfouissement et les conditions de température et de pression de l'époque. Les industries des combustibles fossiles forent (pétrole et gaz) ou extraient (charbon) ces sources d’énergie, puis les brûlent pour produire de l’électricité ou les modifient afin de les utiliser comme combustibles pour le chauffage (par exemple, le mazout) ou pour le transport (par exemple, l’essence).
Energie De Biomasse
La biomasse fait référence à une matière autrefois vivante, c'est-à-dire des plantes et des animaux. Les sources d'énergie de la biomasse comprennent les déchets de transformation du bois, qui peuvent être brûlés pour chauffer des bâtiments, produire de la chaleur de processus dans l'industrie et produire de l'électricité; les déchets agricoles pouvant être brûlés ou convertis en biocarburants liquides; certaines ordures, qui peuvent être brûlées pour produire de l'électricité dans des centrales électriques ou converties en biogaz dans des décharges; et même du fumier et des eaux usées, qui peuvent être convertis en biogaz.
Énergie du soleil
Le soleil a évidemment été une source d'énergie pour tous les êtres vivants à travers l'histoire de l'humanité. Plus récemment, les gens ont développé la capacité d'exploiter cette énergie et de l'utiliser à diverses fins modernes. Les systèmes solaires thermiques sont aujourd'hui utilisés pour chauffer de l'eau destinée aux habitations, aux bâtiments et aux bains à remous; réchauffer l'intérieur des maisons, des hangars et des serres; et chauffer les liquides aux très hautes températures requises dans les centrales solaires.
Les systèmes solaires photovoltaïques sont utilisés pour convertir la lumière du soleil en électricité. Les cellules photovoltaïques, ou PV, convertissent la lumière du soleil en électricité. Certains d'entre eux peuvent alimenter de petits appareils tels que des calculatrices et des montres, tandis que de grands réseaux de cellules photovoltaïques peuvent produire suffisamment d'électricité pour une maison typique. Certaines de ces centrales disposent d'énormes réseaux de cellules photovoltaïques couvrant une superficie de plusieurs hectares et suffisamment grandes pour répondre aux besoins en électricité de milliers de foyers.
Énergie du vent
Pendant la journée, l'air au-dessus du sol se réchauffe plus rapidement que l'air au-dessus de l'eau. L'air au-dessus des terres se dilate et monte à mesure qu'il se réchauffe, et un air plus lourd et plus froid pénètre pour prendre sa place, créant du vent. La nuit, les vents tournent dans la direction opposée. De même, les vents atmosphériques qui entourent la Terre sont créés parce que les terres situées près de l'équateur sont plus chaudes que celles situées près des pôles. L’énergie éolienne, capturée par les éoliennes (souvent dans de grands réseaux), est principalement utilisée pour la production d’électricité
Pouvoir nucléaire
Le nucléaire est un exemple d’énergie «propre», considérée par certaines sources comme étant renouvelable, mais elle est très controversée en soi. Étant donné que l'approvisionnement mondial en uranium, le matériau utilisé dans les centrales nucléaires, est limité, le nucléaire est généralement regroupé avec des combustibles fossiles et classé comme non renouvelable.
En tout état de cause, l’énergie nucléaire fournissait 20% de l’énergie des États-Unis à compter de 2018 et était utilisée depuis plus de 60 ans. En raison de leur rôle en contribuant indirectement à la réduction des émissions de carbone, les "centrales nucléaires" restent un pilier essentiel aux États-Unis comme à l’étranger. En raison des accidents et des alertes suscités au fil des ans dans les centrales nucléaires, de nombreuses personnes demeurent réticentes à l'égard de cette source d'énergie, mais le consensus scientifique recommande de poursuivre le développement dans ce domaine, en mettant l'accent sur la sécurité.