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11

CHAPITRE CHAPITRE 11

NOTIONS NOTIONS

FONDAMENTALES

FONDAMENTALES

SUR LES ENERGIES

SUR LES ENERGIES

suitesuite 22

Chapitre 1

: NOTIONS FONDAMENTALES SUR LES ENERGIES

1.1 Généralités

1.2 L'énergie dans le monde

1.2.1 Qu'est-ce que l'énergie ?

1.2.2 Aperçu sur l'évolution de la consommation d'énergie dans le

monde

1.2.3 Types d'énergie :

1.2.3.1 L'énergie primaire :

1.2.3.2 L'énergie finale :

1.2.3.3 L'énergie utile :

1.3 Consommation Energétique Mondiale

1.3.1 Définition :

1.3.2 Caractéristiques de la consommation énergétique

1.3.3 Les unités :

1.4 Les énergies fossiles

1.5 Evolution et Répartition de la Consommation Mondiale d'Energie

1.5.1 Evolution de la consommation mondiale d'énergie primaire.

1.5.2 Réserves d'énergie primaire dans le monde en 2003

1.6 Les énergies renouvelables

1.6.1 L'énergie hydraulique

1.6.2 L'énergie éolienne:

1.6.3 L'énergie solaire

1.6.4 La biomasse

1.6.5 La géothermie

33

1.7 Consommation énergétique dans les pays méditerranéens

1.7.1 Energies et réchauffement climatique

1.8 Secteurs consommateurs d'énergie

1.9. Classification de l'énergie

1.9.1 Les énergies de transformation

1.9.2 Comparaison entre les différents combustibles

1.9.2.1 Combustibles fossiles

1.9.2.2 Combustibles nucléaires

1.9.2.3 Energies Renouvelables

1.10 Caractérisation de l'énergie

1.10.1 Rendement théorique de production d'énergie

1.10.2 Les coûts réels de production

1.11 Conclusion

44
Lorsque lLorsque l''on veut utiliser de lon veut utiliser de l'é'énergie, on ne nergie, on ne peut pas le faire sous sa forme primaire

peut pas le faire sous sa forme primaireCas particuliers :Cas particuliers :ssééchage et chauffage au soleilchage et chauffage au soleil

Il faut la transformerIl faut la transformer

La transformation nLa transformation néécessite cessite ll''utilisation de procutilisation de procééddéés s

et technologies plus ou moins sophistiqu et technologies plus ou moins sophistiquéés :s : Une Une simple allumettesimple allumettepour pour brbrûûler du boisler du bois Une

Une centrale thermiquecentrale thermiquepour pour produire de lproduire de l'é'électricitlectricitéé

Un

Un moteurmoteurpour pour produire de lproduire de l'é'énergie mnergie méécanique canique ......

55

Les formes dLes formes d''utilisation finale de lutilisation finale de l'é'énergie sont :nergie sont :

Plus la temp

Plus la tempéérature rature ààobtenir est obtenir est éélevlevéée, plus le e, plus le

proc

procééddééet la technologie de transformation sont et la technologie de transformation sont

complexes et le prix complexes et le prix éélevlevéé..L

L''EnergieEnergieThermiqueThermique

ààbasse tempbasse tempéérature rature (30 (30 àà120120°°C)C) Eau chaude sanitaire, chauffage des locaux, machines Eau chaude sanitaire, chauffage des locaux, machines àà absorption, absorption, ...... àmoyenne tempmoyenne tempéérature rature (100 (100 àà500500°°C)C) S

Sééchage, cuisson, stchage, cuisson, stéérilisation, distillation, rilisation, distillation, ......

àhaute temphaute tempéérature rature (500 (500 àà18001800°°C)C)

Verreries, cimenteries,

Verreries, cimenteries, mméétallutgietallutgie, traitements chimiques, , traitements chimiques,

66

LL''EnergieEnergieLumineuseLumineuse

Elle est obtenue

Elle est obtenue ààpartir de la chaleur. Plus le partir de la chaleur. Plus le niveau d

niveau d'é'éclairement est clairement est éélevlevéé, plus le proc, plus le procééddéé

et la technologie sont complexes et co et la technologie sont complexes et coûûteux :teux :

BougieBougie

lampe lampe ààppéétroletrolelampe lampe ààbutanebutane lampe lampe éélectrique lectrique ...... Eclairage photovoltaEclairage photovoltaïïqueque 77

Dans les transports, plus la vitesse Dans les transports, plus la vitesse ààobtenir est obtenir est

élevlevéée, plus le proce, plus le procééddééet la technologie sont et la technologie sont

complexes et chers, et plus la consommation complexes et chers, et plus la consommation d d'é'énergie est nergie est éélevlevéée.e.L Les moteurs thermiques Les moteurs thermiques ((automobiles, mobylettes, automobiles, mobylettes, motos, cars, bus, trains, avions, bateaux, tracteurs, motos, cars, bus, trains, avions, bateaux, tracteurs,

Machines

Machines ààvapeur, moteurs vapeur, moteurs ààcombustion interne (diesel, combustion interne (diesel, àà

explosion), turbines, explosion), turbines, ......

Les moteurs

Les moteurs éélectriques lectriques ((voitures, tramways, trains, voitures, tramways, trains, électromlectroméénagers, automatisme, industrie, nagers, automatisme, industrie, ......)) 88
Elle est actuellement en pleine expansion. Elle est actuellement en pleine expansion. Elle est obtenue gElle est obtenue géénnééralement ralement ààpartir de partir de l

l'é'électricitlectricitéégrâce grâce ààdiffdifféérentes technologies :rentes technologies :

TTéélléévisionvision

Fax Fax T Tééllééphone et tphone et téélléécommunicationscommunicationsInformatique

InformatiqueR

Rééseaux Internetseaux Internet

Radio Radio 99
Les diffLes difféérentes formes drentes formes d'é'énergie nergie Les Les éénergies renouvelablesnergies renouvelables Les Les éénergies de transformation nergies de transformation

Les sources d'énergie sont essentiellement

d'origine fossile (pétrole, gaz, charbon, ...). l'énergie chimique bloquée peut être libérée par réaction d'oxydation (combustion). L'énergie propre disponible (thermique, électrique, cinétique) est négligeable.

1.9. Classification de l1.9. Classification de l'é'énergienergie

1010
•Les trois énergies de base sont : - l'énergie

ThermiqueThermique

- l'énergie

ElectriqueElectrique

- l'énergie

MMéécaniquecanique

•Les énergies issues de transformation (Energie solaire, Energie des vents, Energie géothermique), par opposition aux énergies naturelles (nouvelles ou renouvelables), sont créées par une ou plusieurs transformations, à partir d'une source d'énergie naturelle.

1.9.1 Les 1.9.1 Les éénergies de transformationnergies de transformation

1111

Mode de production d'énergie

Energie mécanique

Energie électrique

Energie thermique

Voie thermique :

Centrale thermique

Centrale nucléaire

Voie hydraulique :

Centrale hydraulique

Voie photovoltaïque:

Photopiles

Combustion

Energie solaire +

Capteur thermique

Réacteur nucléaire

Moteur thermique

Moteur électrique

Eolienne

1212
Les conversions d'énergie peuvent se succéder avec accumulation de pertes énergétiques.L'exemple le plus significatif et le plus classique se rapporte à la production d'énergie électrique de forte

puissance (centrales thermiques ou nucléaires).Le cycle thermodynamique comprend les éléments

suivants : -Chaudière(énergie thermique) -Turbine(énergie mécanique) -Condenseur La turbine entraîne un alternateur produisant de l'énergie électrique qui, après distribution, peut être utilisée pour produire de l'énergie mécanique (ventilateur) ou thermique (chauffage). 1313
La chaîne énergétique se schématise de la façon suivante : 1414

SchSchéématisation matisation

de la cha de la chaîîne ne

énergnergéétiquetique

Combustion

dans une chaudière

Source

d'énergie

Energie

thermique

Chaudière

Energie

thermiqueEnergie mécanique

Alternateur

Energie

électrique

Moteur

Energie

Mécanique

Turbine

1515

1.9.2 Comparaison entre les différents

combustibles

Utilisation pratiqueUtilisation pratique

RapiditRapiditééde dde déégagement dgagement d'é'énergienergie

Grande disponibilitGrande disponibilitéé

Technologie de stockage maTechnologie de stockage maîîtristrisééee Diversification des applicationsDiversification des applications

1.9.2.1 Combustibles fossiles

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