A: Les énergies actuelles
Actuellement, les énergies que nous utilisons sur Terre peuvent être réparties en trois grandes familles, les énergies fossiles, les énergies renouvelables et le nucléaire. Le point sur ces énergies.
a: Les énergies fossiles
Les énergies fossiles sont issues de matière vivante. Il s'agit essentiellement de combustibles, issus de la décomposition de végétaux des temps géologiques, sous l’action de phénomènes naturelles (la température, la pression, certaines bactéries). Contrairement aux énergies renouvelables, la production d’énergie fossile s’épuise à mesure que les réserves de la planète se vident. Parmis les énergies fossiles, on retrouve:
Le Charbon
Le Pétrole
Le Gaz
L'utilisation des combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz) s'est véritablement développée depuis la Révolution Industrielle. Cette utilisation d'abord concentrée sur le charbon puis le pétrole, a précédé la montée en puissance actuelle du gaz. L'équivalence énergétique des combustibles fossiles est exprimée en tonne d'équivalent pétrole (tep). Il faut 1.5 tonne de charbon pour obtenir autant d'énergie qu'une tonne de pétrole.
Aujourd’hui, c’est l’énergie fossile qui est la plus exploitée dans le monde. Elle couvre actuellement plus de 85% des besoins en énergie primaire (dont 37,5% pour le pétrole).
b: Les énergies renouvelables
Les énergies renouvelables (qui par définition, sont inépuisables car elles se renouvellent naturellement et indéfiniment après avoir été utilisées) sont utilisées par l'homme depuis des millénaires : bois de chauffage, traction animale, chute d'eau ou vent pour des actions mécaniques. Elles ont été supplantées depuis près de 200 ans par l'utilisation des combustibles fossiles plus appropriés aux développements industriels. Elles sont caractérisées par une densité énergétique faible et une disponibilité variable. Parmi les énergies renouvelables on trouve:
L'énergie hydraulique
C'est l'énergie renouvelable la plus utilisée. Elle fournit environs 3% de la consommation d'énergie primaire mondiale et environ 18% de la consommation électrique. Elle provient de barrages.
L'énergie éolienne
Elle est utilisée depuis l'Antiquité (moulins, marine à voiles...). Aujourd'hui, le marché mondial de l'électricité éolienne connaît une période de développement assez important: les prévisions indiquent une multiplication pas 5 de la puissance installé dans le monde très rapidement. Les surfaces mobilisées sont importante c'est pour cela que l'éolien "offshore" se développe d'avantage malgré les coûts d'installation et d'exploitation supérieurs à ceux des sites terrestres.
L'énergie solaire ou photovoltaïque
La conversion directe de l'énergie solaire en énergie électrique est possible via la conversion photovoltaïque. Elle peut donc s'envisager via des concepts consentant les rayon de soleil sur une chaudière. De plus, l'utilisation de l'énergie solaire peut également être envisagée pour des systèmes complétant le chauffage de maison individuelle (capteur solaire à corps noir).
L'énergie des océans
Elle existe sous diverses formes: énergie marémotrice (due à l'attraction de la lune), énergie des vague, l'énergie thermique (due à la différence de température entre la surface et les eaux profondes). Les deux dernières formes sont difficilement exploitables à des coûts économiquement raisonnables.
La biomasse
La biomasse regroupe l'ensemble des matières organiques pouvant devenir des sources d'énergie. Ces matières organiques qui proviennent des plantes sont une forme de stockage de l'énergie solaire, captée et utilisée par les plantes grâce à la chlorophylle. Elles peuvent être utilisées soit directement (bois énergie) soit après une méthanisation de la matière organique (biogaz) ou de nouvelles transformations chimiques (biocarburant).
Les énergies renouvelables représentent actuellement un peu plus de 6% de la
consommation mondiale d'énergie.
c: Le nucléaire
L'énergie nucléaire est l'énergie dégagée lors de la fission d'atomes lourds dans les centrales nucléaires. Cette énergie est une énergie très dense (1kg d'Uranium utilisé dans un réacteur à eau est l'équivalent énergétique de 10 tonnes de pétrole) et bien adaptée à la production d'énergie à grande échelle.
Elle représente 6 à 7% de la production énergétique mondiale