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Au cours de ta vie, la production d'énergie éolienne du Royaume-Uni a augmenté de 526 % (entre 2010 et 2021). Le Royaume-Uni humide et brumeux mène le monde à la tempête lorsqu'il s'agit d'énergie éolienne. Il s'agit d'une ressource énergétique relativement nouvelle ; le premier parc éolien offshore au monde n'a été installé qu'en 1991 !
L'énergie éolienne n'est pas la seule nouvelle ressource énergétique. Alors que le monde s'engage à devenir neutre en carbone, les scientifiques développent des formes d'électricité renouvelables et durables. Une nation a même prévu d'installer des panneaux solaires dans l'espace avant la fin de ce siècle. Tu veux en savoir plus ? Dirige ton énergie vers cet article !
Nouvelles ressources énergétiques : Définition
Commençons par une définition.
Les nouvellesressources énergétiques sont des sources d'électricité qui ne dépendent pas des combustibles fossiles.
Les nouvelles ressources énergétiques sont souvent appelées ressources énergétiques alternatives. Dans cet article, ces termes seront utilisés de façon interchangeable.
Les ressources énergétiques alternatives ne sont pas nécessairement toutes nouvelles. Pense aux roues à aubes. Ces mécanismes utilisent un arbre rotatif pour convertir le mouvement cinétique de l'eau en énergie mécanique, ce qui permet d'actionner les machines qui y sont attachées. L'utilisation des roues à aubes remonte à 200 ans avant Jésus-Christ!
Cependant, les ressources énergétiques alternatives ne sont devenues commerciales qu'en 1927, lorsque des éoliennes ont été vendues à un groupe de fermiers américains isolés.
Aujourd'hui, les sources d'énergie alternatives sont utilisées dans le monde entier.
Avantages des ressources énergétiques alternatives
En novembre 2021, près de 200 nations se sont réunies lors du sommet sur le climat COP26 à Glasgow. Après quinze jours de négociations, les pays présents ont accepté de supprimer progressivement les subventions aux combustibles fossiles et de réduire leur utilisation du charbon, en favorisant plutôt les ressources énergétiques alternatives.
Les combustiblesfossiles sont des combustibles à base d'hydrocarbures fabriqués à partir de matières animales et végétales décomposées.
Les combustibles fossiles comprennent le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Ils sont présents naturellement dans la croûte terrestre et sont extraits et brûlés pour produire de l'énergie.
Pourquoi les ressources énergétiques alternatives sont-elles préférables aux combustibles fossiles ?
Renouvelables : contrairement aux combustibles fossiles, de nombreuses ressources énergétiques alternatives se reconstituent d'elles-mêmes. Elles ne peuvent pas être épuisées par l'exploitation humaine.
Efficacité accrue : brûler des combustibles fossiles pour produire de l'électricité est une forme inefficace de génération d'énergie. Les centrales au charbon ont un rendement de seulement 29 % de leur valeur énergétique initiale. En revanche, l'énergie éolienne a un rendement de 50 %.
Plus propre : la combustion de combustibles fossiles produit du dioxyde de carbone, un important gaz à effet de serre. De plus, la combustion des combustibles fossiles libère des polluants nocifs qui ont un impact sur la santé humaine et l'environnement. Les ressources énergétiques alternatives n'émettent pas de gaz à effet de serre ni de polluants nocifs.
Développement économique : l'industrie des énergies alternatives fournit des emplois et des revenus à des millions de personnes dans le monde. De plus, les énergies alternatives peuvent être utilisées dans des régions isolées, loin du réseau national.
L'économie britannique des énergies renouvelables et à faible teneur en carbone (LCREE) a généré un chiffre d'affaires de 41,2 milliards de livres sterling en 2020.
Énergie nucléaire et énergies renouvelables
Les nouvelles ressources énergétiques se divisent en deux catégories : l'énergie nucléaire et les énergies renouvelables.
L'énergie nucléaire
Il existe trois types de production d'énergie nucléaire :
Lesréactions de fission - la fission des atomes de certains éléments (généralement l'uranium et le plutonium) pour produire de l'énergie. L'énergie est utilisée pour chauffer l'eau et la transformer en vapeur, puis elle actionne des turbines qui alimentent un générateur. La grande majorité des centrales nucléaires produisent de l'énergie à l'aide de réactions de fission.
Lesréactions de fusion - la fusion de noyaux atomiques en un noyau plus gros produit de grandes quantités d'énergie. La fusion nucléaire a lieu dans le soleil et fournit de la chaleur et de la lumière à des planètes situées à des millions de kilomètres. Il s'agit d'une forme d'énergie nucléaire encore peu développée, mais tu trouveras plus d'informations à ce sujet plus bas !
La désintégrationnucléaire - la désintégration des produits radioactifs est utilisée dans des applications spécifiques, comme la production d'électricité dans les sondes spatiales.
L'énergie nucléaire est l'utilisation des réactions nucléaires pour produire de l'électricité.
Depuis que les premières centrales nucléaires commerciales ont commencé à fonctionner dans les années 1950, l'énergie nucléaire a gagné en popularité, produisant aujourd'hui environ 10 % de l'électricité mondiale. C'est une méthode de production d'électricité propre et sans carbone.
La France produit deux tiers de son électricité à partir de l'énergie nucléaire, une proportion plus importante que dans n'importe quel autre pays.
Les énergies renouvelables
En général, les ressources énergétiques renouvelables sont considérées comme durables parce qu'elles se reconstituent d'elles-mêmes et ne dépendent pas de ressources limitées, comme les combustibles fossiles et l'énergie nucléaire.
Lesressources énergétiques renouvelables peuvent se reconstituer sur une courte période.
Les combustibles fossiles peuvent se reconstituer, mais cela prend des millions d'années.
Nouvelles ressources énergétiques : Exemples
Même si les nouvelles ressources énergétiques ont un avantage sur les combustibles fossiles, elles ne sont pas parfaites. Elles présentent toutes des avantages et des inconvénients, qui sont résumés dans ce tableau.
Ressource énergétique | Comment fonctionne-t-elle ? | Les avantages | Inconvénients |
Fission nucléaire | Un gros noyau atomique est divisé en noyaux plus petits, ce qui libère de l'énergie. L'énergie est utilisée pour chauffer l'eau et la transformer en vapeur, ce qui fait tourner les turbines et les générateurs. |
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Énergie solaire | Le rayonnement solaire est converti en électricité à l'aide de cellules photovoltaïques ou converti en énergie thermique à l'aide de systèmes d'énergie solaire concentrée. |
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Énergie hydroélectrique | Un barrage est construit dans une région montagneuse, emprisonnant l'eau dans un réservoir. L'eau est poussée par des turbines lorsqu'elle se déplace en aval, ce qui produit de l'électricité. |
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L'énergie des vagues | L'une des ressources énergétiques les plus récentes, l'énergie houlomotrice convertit l'énergie cinétique du mouvement des vagues en électricité à l'aide de diverses technologies. |
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Énergie marémotrice | Les marées hautes sont piégées derrière un barrage et forcées à travers des turbines, produisant ainsi de l'électricité. |
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L'énergie éolienne | Les éoliennes exploitent l'énergie cinétique du vent et produisent de l'électricité. |
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Biocarburants | La combustion de combustibles dérivés de la biomasse chauffe l'eau et la transforme en vapeur, entraînant des turbines qui produisent de l'électricité. |
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Énergie géothermique | L'énergie géothermique chauffe l'eau souterraine, qui remonte à la surface sous forme de vapeur. La vapeur est utilisée pour faire fonctionner des turbines et des générateurs. |
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De nouvelles sources d'énergie pour l'avenir
Il y a quelques décennies, les technologies énergétiques modernes comme l'éolien offshore semblaient futuristes et impossibles. Quels sont les impossibles d'aujourd'hui qui pourraient devenir probables à mesure que la technologie s'améliore ?
La fusion nucléaire
La majorité des centrales nucléaires produisent de l'électricité grâce à des réactions de fission, mais qu'en est-il des réactions de fusion ?
Lafusion nucléaire se produit lorsque les noyaux de deux éléments légers sont forcés de s'assembler pour former un noyau d'un élément plus lourd.
Le principal défi de la recherche sur la fusion est de créer des températures suffisamment élevées pour permettre la fusion des noyaux. Deux stratégies sont actuellement testées :
Confiner et chauffer le combustible d'hydrogène à l'intérieur d'un champ magnétique puissant.
Tirer sur des pastilles de combustible d'hydrogène à l'aide de puissants faisceaux laser.
Si une technologie appropriée est mise au point, la fusion nucléaire pourrait être révolutionnaire. Elle fournit quatre fois plus d'énergie que la fission de l'uranium et ne produit pas de déchets radioactifs.
Combustibles à base d'hydrogène
Legaz hydrogène est hautement inflammable, mais lorsqu'il est brûlé, il ne produit que de l'eau comme sous-produit.
Les scientifiques ont commencé à incorporer l'hydrogène dans les piles à combustible. Elles sont trois fois plus efficaces qu'un moteur à combustion d'essence et ne rejettent pas de polluants nocifs.
Les principaux défis liés au développement des carburants à base d'hydrogène sont les suivants :
Comprimer et stocker l'hydrogène dans les véhicules
Trouver une source d'hydrogène renouvelable
Risque d'explosion
Avant les jets commerciaux, des dirigeables alimentés par de l'hydrogène ont été utilisés pour faire traverser l'Atlantique à des passagers. La réputation du carburant hydrogène a été sérieusement entachée par la catastrophe du Hindenburg. En mai 1937, le LZ 129 Hindenburg a pris feu. La cause de l'inflammation reste inconnue, mais le carburant hydrogène hautement inflammable a conduit le dirigeable à être rapidement englouti par les flammes. Trente-huit personnes sont mortes, parmi lesquelles des membres de l'équipage et des passagers.
Conversion de l'énergie thermique des océans
Le concept de conversion de l'énergie thermique des océans (CETO) exploite la différence de température entre les eaux de surface chaudes des océans tropicaux et les eaux profondes froides situées en dessous.
Une centrale électrique offshore fonctionnant comme un réfrigérateur inversé pourrait utiliser la différence de température pour actionner des turbines qui produiraient de l'électricité. Les centrales OTEC produiraient une source d'énergie renouvelable et propre, et elles pourraient être installées en mer sur des plateformes flottantes. Mais la mise au point de centrales OTEC réalisables se heurte à certains obstacles :
Plus chères à construire que d'autres types de centrales électriques
Ne convient qu'aux latitudes tropicales
Les meilleurs sites sont souvent éloignés des zones densément peuplées.
Les combustibles solaires
Les combustiblessolaires sont des combustibles synthétisés à partir de l'énergie de la lumière du soleil.
Les combustibles solaires sont différents de l'énergie solaire.
Des substances courantes comme l'eau, l'azote et le dioxyde de carbone pourraient être synthétisées en carburants liquides à base d'hydrocarbures à l'aide de l'énergie solaire. Ces carburants seraient durables, stockables et portables.
Les principaux défis auxquels est confronté le développement des combustibles solaires sont les suivants :
Imprévisibilité du rayonnement solaire entrant
Coûts élevés
Matériaux et conception du système
L'énergie solaire dans l'espace
L'énergie solaire spatiale est de loin la technologie du futur la plus farfelue. Des miroirs géants placés dans l'espace dirigent le rayonnement solaire vers des panneaux solaires, où il est converti en électricité. L'énergie est renvoyée sur Terre par micro-ondes ou par laser, puis reconvertie en électricité sur Terre.
L'énergie solaire spatiale pourrait produire de grandes quantités d'électricité 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sans gaz à effet de serre ni déchets.
Il n'est pas surprenant que son développement se soit heurté à quelques difficultés, notamment :
Coûts de développement et de transport
Risque d'endommagement des panneaux solaires dans l'espace
Exigences technologiques coûteuses et complexes
Malgré les obstacles, la Chine prévoit d'avoir une centrale solaire commerciale dans l'espace d'ici 2050.
J'espère que cet article t'a expliqué les nouvelles ressources énergétiques. Rappelle-toi que les nouvelles ressources énergétiques sont des sources d'électricité qui ne dépendent pas des combustibles fossiles. Ce sont souvent des sources d'électricité plus propres et plus efficaces, mais elles ne sont pas sans inconvénients.
Nouvelles ressources énergétiques - Principaux points à retenir
- Les nouvelles ressources énergétiques sont des sources d'électricité qui ne dépendent pas des combustibles fossiles.
- Les ressources énergétiques alternatives sont préférables aux combustibles fossiles parce qu'elles sont propres, souvent renouvelables, plus efficaces et qu'elles favorisent le développement économique dans les régions isolées.
- Il existe deux catégories de nouvelles ressources énergétiques : l'énergie nucléaire et les énergies renouvelables.
- Les nouvelles ressources énergétiques comprennent : la fission nucléaire, l'énergie solaire, l'énergie hydroélectrique, l'énergie des vagues, l'énergie marémotrice, l'énergie éolienne, les biocarburants et l'énergie géothermique.
- Les ressources énergétiques de l'avenir pourraient comprendre la fusion nucléaire, les combustibles à base d'hydrogène, la conversion de l'énergie thermique des océans, les combustibles solaires et l'énergie solaire basée dans l'espace.
1. Adam Vaughan, COP26 : le monde accepte de supprimer progressivement les subventions aux combustibles fossiles et de réduire le charbon, New Scientist, 2021.
2. Institut d'études sur l'environnement et l'énergie, Fiche d'information : L'énergie éolienne en mer, 2010
3. Gemma N. Thomas, Low carbon and renewable energy economy, UK : 2020, Office for National Statistics, 2022.
4. Green Match, L'énergie solaire basée dans l'espace : la future source d'énergie ?, 2022.
5. Greg Hatala, Aperçu de l'histoire : Hindenburg fait tourner les têtes à New Brunswick, NJ Advance Media, 2013.
6. Hannah Ritchie, Énergies renouvelables, notre monde en données, 2022.
7. Hemanth Kumar, Les dix premiers pays producteurs d'énergie nucléaire en 2021, Power Technology, 2021.
8. Phoenix Energy : Renewable Energy : Quelle est la source d'énergie la plus efficace ?", 2020.
9. Projet solaire, L'histoire des énergies renouvelables : Où tout a commencé, 2018
10. Centre du Wisconsin pour l'éducation à l'environnement, Faits concernant les futures ressources énergétiques, 2020.
11. Association nucléaire mondiale, L'énergie nucléaire dans le monde aujourd'hui, 2022.
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