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Energies et Environnement Chapitre 1: Les différentes ressources d’énergie. Cha

Energies et Environnement Chapitre 1: Les différentes ressources d’énergie. Chapitre 2: Stockage de l’énergie. Chapitre 3: Consommations, réserves et évolutions des ressources d’énergie. Chapitre 4: Les différents types de pollutions. Chapitre 5: Détection et traitement des polluants et des déchets Chapitre 6: Impact des pollutions sur la santé et l’environnement. Chapitre 1: Les différentes ressources d’énergie 1. Introduction L’énergie c’est quoi ? L’énergie c’est la vie ! Parce que l’énergie est à l’origine de tout ! Rien ne peut se faire sans elle. Pour courir, pour se chauffer, pour manger on consomme toujours de l’énergie. C’est grâce à elle que tous les organismes vivants peuvent se développer. 1.1 Le 1er secret de l’énergie • L’énergie c’est la capacité d’exercer une force . • C’est qu’on obtient une force qui permet aux choses de bouger ou de se transformer. • c’est notre carburant pour produire quelque chose. 1.2 Le 2ème secret de l’énergie C’est qu’on ne peut ni la créer ni la détruire. L’énergie est partout dans la nature depuis la création de notre planète. Elle se manifeste de différentes manières : la chaleur et la lumière du soleil, la force de l’eau ou du vent…Mais on peut la transformer ! Quand on l’utilise elle ne se perd pas, elle change simplement de forme… et de nom ! 1.3 L’énergie d’où vient-elle ? Notre principale source d’énergie c’est le soleil. • Le soleil est une étoile. Et oui, même si on ne la voit briller que le jour ! • C’est une énorme boule d’énergie. Il est presque 109 fois plus gros que la Terre. Une partie de son énergie nous arrive sous forme de lumière et de chaleur. 2. les sources d’énergie • Quelles sont les sources d’énergie ? • Energies renouvelables ou non renouvelables ? • Les énergies non renouvelables sont les énergies qui disparaissent quand on les utilise. Elles sont constituées de substances qui mettent des millions d’années à se reconstituer. • Les énergies renouvelables sont celles qui sont presque inépuisables. Mais certaines peuvent disparaître aussi si on ne les protège pas. • Exemple d’énergies non renouvelables et renouvelables Le pétrole produit une énergie thermique : la chaleur. Lorsque le pétrole est totalement consumé, il n’y a plus d’énergie. C’est une source d’énergie non renouvelable. Le soleil produit aussi de la chaleur. Il brille depuis des milliards d’années. C’est une source d’énergie renouvelable. 3.Les énergies non renouvelables • Il existe 2 grandes sortes d’énergies non renouvelables : l’énergie nucléaire et les énergies fossiles. 3.1 Les énergies fossiles Le charbon, le pétrole et le gaz naturel proviennent de la décomposition de végétaux et d’organismes vivants qui ont été enfouis sous la terre. Les ressources diminuent quand on les utilise car il leur faut des millions d’années pour se former. 3.1.1 Le pétrole • Le pétrole est une énergie fossile "redécouverte" au XIXe siècle, le pétrole est en fait présent dans la nature depuis toujours. • Déjà les textes bibliques en parlent sous le nom de "bitume". Il sert longtemps à rendre étanche la coque des bateaux. • Depuis l’Antiquité, il est repéré au Moyen-Orient et dans d’autres parties du monde quand il suinte à la surface du sol. • Mais personne ne se doute, jusqu’en 1859, qu’il deviendra une source d’énergie capable d’engendrer une véritable révolution industrielle et de faire entrer l’humanité dans les temps modernes. a/ La composition chimique du pétrole • Le pétrole est un mélange d'hydrocarbures et de molécules, appelées résines et asphaltènes, contenant également d'autres atomes, principalement du soufre, de l'azote et de l'oxygène. • Certains de ces constituants sont, à température et à pression ambiantes, gazeux (méthane, propane, etc.), liquides (hexane, heptane, octane, benzène etc.) et parfois solides (paraffines, asphaltes, etc.). b/ Les qualités intrinsèques du pétrole Comparé aux autres sources d’énergie utilisées par l’homme avant sa découverte: • C’est d’abord une source d’énergie dense : elle offre une grande quantité d’énergie pour un faible volume. • C’est aussi une source d’énergie liquide : facile à pomper, à stocker, à transporter et à utiliser. c/ Le pétrole, à quoi ça sert ? Le pétrole est devenu, à partir des années 50, la première source d'énergie dans le monde. • Sa forte densité énergétique en fait la matière première des carburants qui alimentent les transports (voitures, camions, avions, etc.). • C'est aussi une matière première irremplaçable utilisée par l'industrie de la pétrochimie pour un nombre incalculable de produits de la vie quotidienne : matières plastiques, peintures, colorants, cosmétiques, etc • Le pétrole sert aussi comme combustible dans le chauffage domestique et comme source de chaleur dans l'industrie. Remarque: En raison des chocs pétroliers de 73 et 79 et de la montée en puissance du nucléaire, et du gaz naturel, pour la production d'électricité. On assiste également aujourd'hui à un recours accru au charbon pour la production d'électricité. d/ Comment se forme le pétrole ? • Il résulte de la dégradation thermique de matières organiques contenues dans certaines roches : les "roches mères" du pétrole. • Les roches mères: Les restes fossilisés de végétaux aquatiques ou terrestres et de bactéries s’accumulant au fond des océans, des lacs ou dans les deltas. Appelés "kérogène", ces résidus organiques sont préservés dans des environnements dépourvues d'oxygène, se mêlant ainsi aux sédiments minéraux pour former la roche mère. • Pendant des dizaines de millions d’années, de nouveaux sédiments vont continuer à s'accumuler, entraînant la roche mère à de grandes profondeurs. Généralement entre 2500 et 5000 m et sous l’action des hautes températures qui y règnent, le kérogène se transforme (craquage thermique) en pétrole liquide accompagné de gaz. A plus de 5000 m, le pétrole "craque" à son tour et se transforme en gaz. 3.1.2 Le gaz naturel • Comme le pétrole, le gaz naturel est une énergie fossile ou énergie primaire, ne résultant pas de la transformation d’une autre énergie. • Il se forme, lui aussi, à partir de la décomposition d’organismes au fond des océans. Plus léger que le pétrole, c’est le plus léger des hydrocarbures. a/ Gaz naturel et chimie • Le constituant principal des gisements de gaz naturel est le méthane. Le méthane est un hydrocarbure composé d'un atome de carbone et de quatre atomes d'hydrogène. • Pour être utilisable, le gaz naturel peut nécessiter des opérations visent à éliminer les impuretés (acides, gaz carbonique et sulfure d'hydrogène ) présentés avec le gaz en sortie de puits. • Il doit dans tous les cas être déshydraté (desséché). b/ Les qualités intrinsèques du gaz naturel • Elles sont principalement liées à son bon rendement énergétique et à ses avantages environnementaux : sa combustion n'émet pas de poussières, peu de dioxyde de soufre (SO 2), peu d'oxyde d'azote (NO 2) et moins de dioxyde de carbone (CO 2) que d’autres énergies fossiles. • De plus, on peut réduire le volume qu’il occupe en le liquéfiant. • il est incolore et inodore, mais "odorisé" pour être détectable. c/ Les différents usages du gaz naturel • On connaît surtout son usage domestique pour le chauffage et la cuisson. • Mais l’utilisation du gaz naturel se développe dans d’autres domaines, comme les centrales électriques ou le transport, en raison de ses qualités favorables au respect de l’environnement. d/ Extraction, production et traitement, 3 étapes-clé* • Comme le pétrole, le gaz naturel peut être extrait en milieu terrestre ou marin. Avant d’être livré au consommateur, il subit plusieurs étapes de transformation. • Il est d’abord extrait de la roche réservoir et transporté par canalisations jusqu’aux usines de traitement. • Ensuite, un système d'épuration permet d’éliminer des sous-produits (azote, gaz carbonique, helium...) qui, extraits avec le gaz mais non combustibles, 3.1.3 Le charbon • Fortement associé à la révolution industrielle, le charbon apparaît souvent comme une énergie du passé. • Pourtant il reste la deuxième source d’énergie primaire utilisée dans le monde et la première pour la génération d'électricité. • Son principal chance réside dans le fait qu’il offre des réserves abondantes et des prix plus stables et peu cher que ceux du pétrole et du gaz. Aujourd'hui, son utilisation s'est déplacée de l'Europe vers l'Asie, qui possède d’immenses réserves. a/ D’où vient le charbon ? • La formation du charbon dans le sous-sol remonte à l’ère primaire dite "carbonifère", il y a 200 à 300 millions d’années. • C’est a cause une transformation profonde de matière organique végétale, • Des débris végétaux fermentent sous des sédiments, se superposent dans une atmosphère riche en gaz carbonique et se transforment en substances solides combustibles (roches sédimentaires contenant au moins 50 % de carbone.) b/ Comment est-il extrait ? • Il existe 2 modes d’exploitation pour l’extraction charbonnière, selon la configuration géologique du gisement. • .- L’exploitation à ciel ouvert : elle est pratiquée lorsque le gisement est peu profond. Les mines à ciel ouvert sont des sortes d’amphithéâtres semblables à des carrières. • .- L’exploitation souterraine : elle est au contraire pratiquée quand le charbon se trouve en profondeur. 3.2 L'énergie nucléaire • L'énergie nucléaire est produite par les noyaux des atomes qui subissent des uploads/s3/ energies-et-environnementp.pdf