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LES ÉNERGIES RENOUVELABLES. Leurs sources dénergie se renouvellent assez rapidement. Elles sont considérées comme inépuisables à léchelle de lhomme. Ces.

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2 LES ÉNERGIES RENOUVELABLES. Leurs sources dénergie se renouvellent assez rapidement. Elles sont considérées comme inépuisables à léchelle de lhomme. Ces énergies ont leurs sources dans des phénomènes naturels réguliers. Les moyens pour les capter sont chers Énergie solaire Énergie éolienne Énergie hydraulique Énergie géothermique (géotermie)

3 LES ÉNERGIES NON-RENOUVELABLES. Leurs sources dénergie sont limitées dans la planète, elles ne se renouvellent pas assez rapidement voire ne se renouvellent plus. Elles sont bien implantées et permettent des tarifs bas, mais renforcent leffet de serre Énergie nucléaire Charbon Pétrole Gaz Naturel

4 PRIMAIRES Énergies exploitées directement ou importées. Ce sont celles dont les sources sont des phénomènes naturels ou des matériaux extraits de la Terre comme le pétrole brut, le gaz naturel, les combustibles minéraux, le rayonnement solaire lénergie hydraulique, lénergie éoloienne

5 SECONDAIRES Énergies obtenues par la transformation dune énergie primaire ou dune source dénergie primaire

6 ÉNERGIE SOLAIRE Est lénergie que dispense le soleil par son rayonnement direct ou diffus. Elle est à lorigine du cycle de leau et du vent. Les plantes lutilisent por la photosynthèse et le regne animal depend de celui-ci. Elle peut être captée et transformé en chaleur ou en électricité grâce à des capteurs adaptés

7 Il y a plusieurs types dexploitation de cette énergie Solaire Thermique: Consiste à transformer le rayonnement solaire en énergie thermique. Elle peut être utilisée pour chauffer directement. Les rayons solaires sont concentrés dans un même endroit Solaire passive: la plus ancienne utilisation, consiste à bénéficier de lapport direct du rayonnement solaire. Permet de faire des économies dénergie importantes Solaire héliothermodynamique: Elle utilise le solaire thermique por fabriquer de lénergie électrique

8 Solaire Photovoltaïque: la transformation du rayonnement solaire en énergie électrique par une cellule photovoltaïque. Plusieurs cellules sont reliées dans des modules qui sont regroupés pour former une installation solaire Les systèmes de production d'énergie solaire ont un coût proportionnel quasi nul : une fois l'installation de l'appareil effectuée, l'énergie est produite par le Soleil, ce qui ne coûte rien. Il faut cependant tenir compte des coûts d'entretien de l'appareil. l'entretien est très peu coûteux et permet de faire des économies substantielles de gaz ou d'électricité.

9 Les avantages Cest une énergie renouvelable qui contrairement à des idées reçues peut être utilisée dans de nombreuses régions. Lintérêt de lénergie solaire tient autant à lensoleillement au m2 quà la durée de son utilisation (période de chauffage longue). Cest une énergie dont lutilisation ne pollue pas latmosphère. Pour la production deau chaude sanitaire et pour le chauffage, les coûts dinstallation ne sont pas très élevés. Après avoir recouvré les coûts initiaux, lénergie émanant du soleil est pratiquement gratuite. Selon la façon dont lénergie est utilisée, les périodes de récupération peuvent être très courtes lorsquon les compare au coût des sources dénergie généralement utilisées.

10 Les systèmes héliotechniques et les autres systèmes dénergie renouvelable peuvent être autonomes. Il nest pas nécessaire de les relier à un réseau électrique ou de gaz naturel. Le soleil fournit une alimentation quasi illimitée en énergie solaire. Lutilisation de lénergie solaire supplante lénergie classique. Cela permet de diminuer de façon significative les émissions des gaz à effet de serre. Lénergie solaire est modulaire et adaptable aux besoins. En fin de vie, les matériaux de base (cadre d'aluminium, verre, silicium, supports et composants électroniques) peuvent tous être réutilisés ou recyclés.

11 Les limites La nuit, la source dénergie nexiste plus, il faut donc prévoir des systèmes de stockage. La production délectricité à partir du solaire est pour l'instant encore assez coûteuse car les cellules photovoltaïques sont chères à fabriquer. La rentabilité économique des projets dépend du prix de rachat de lélectricité personnel local à former pour linstallation, les réparations et la maintenance du matériel manque dinfrastructures et dinstallations permettant de distribuer et dutiliser lélectricité solaire produite. Le bilan énergétique du solaire est faible. Pour une durée de vie de 25 ans, la cellule ne produit que quatre fois plus dénergie quelle nen a utilisé pour sa fabrication. Le rendement des panneaux solaires nest pas très bon. Il est actuellement compris entre 5 et 20%, selon le type de cellules de silicium utilisées. Pour remplacer les énergies fossiles, lénergie solaire nécessite des surfaces gigantesques.

12 ÉNERGIE HYDRAULIQUE Énergie resultant du déplacement ou de laccumulation dun fluide incompressible comme leau douce ou salée et lhuile. Les énergies potentielle et cinétique du fluid sont utilisées aussi. Elle ne produit pas de polluants mais pour lexploiter il faut investir une quantité considerable dargent Elle est issue du cycle de leau. Ce déplacement produit un travail mécanique ( est transformée en énergie mécanique) qui est soit: Directement utilisé sous forme dénergie mécanique (moulins à eau) Converti en énergie hydroélectrique (utilisé pour produire de lénergie électrique) Elle représente le 19% de la productin totale délectricité

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14 Énergie éolienne Est lénergie du vent et plus spécifiquement, l'énergie tirée du vent au moyen d'un dispositif aérogénérateur comme une éolienne ou un moulin à vent. L'énergie éolienne est une énergie renouvelable, elle tire son nom dÉole, le nom donné au dieu du vent dans la Grèce Antique. L'énergie éolienne peut être utilisée de deux manières : Conservation de l'énergie mécanique: le vent est utilisé pour faire avancer un véhicule, pour pomper de l'eau ou pour faire tourner la meule d'un moulin. Transformation en énergie électrique: léolienne est couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif. Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne de manière autonome avec un générateur d'appoint et/ou un parc de batteries ou un autre dispositif de stockage d´énergie.

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16 Énergie cinétique L'énergie cinétique est lénergie que possède un corps du fait de son mouvement. Lénergie cinétique dun corps est égale au travail nécessaire pour faire passer le dit corps du repos à son mouvement de translation et de rotation actuel.

17 Énergie lumineuse Le fait que la lumière transporte de l'énergie est bien illustré par les capteurs solaires, qui sont capables d'absorber le rayonnement solaire et de le transformer en électricité. Là aussi, tu peux rêver à des voitures silencieuses et non polluantes fonctionnant uniquement à l'énergie solaire. mais sous quelle forme se trouve stockée l'énergie dans un rayon lumineux?

18 Nature de la lumière La lumière est un phénomène qui se propage depuis les sources de lumière, lampes, étoiles, flammes, jusqu'aux récepteurs de lumière, oeil, plaque photographique, caméra vidéo, plaque CCD. Une source de lumière transforme une forme d'énergie qui l'alimente, (électrique, chimique, thermique) en énergie lumineuse. La lumière transporte cette énergie jusqu'au récepteur. Un récepteur est un système qui transforme l'énergie lumineuse qu'il reçoit en une autre forme d'énergie (électrique, chimique, thermique). Par exemple, une lampe électrique transforme une partie de l'énergie électrique qu'elle reçoit en énergie lumineuse. Une photopile, transforme une partie de l'énergie lumineuse reçue en énergie électrique. L'oeil la transforme en influx nerveux etc.

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21 ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE Énergie issue de la chaleur du sous-sol de la Terre produite par la présence du magma en – dessous de la croûte terrestre. La géothermie est la récuperation de cette chaleur dans le sol. Il y a 3 types de géothermie: À haute énergie (150°-400°): production délectricité. À basse énergie(70°-150°): production de chaleur. À très basse énergie(20°-50°): production de chaleur. Cest une énergie renouvelable à condition que leau chaude souterraine soit exploitée avec modération, car elle ne se rechauffe que lentement.

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23 ENERGIE ÉLECTRIQUE Tout circuit électrique comporte un générateur qui met les charges en mouvement: Le générateur fournit de l'énergie électrique. L'unité de mesure de l'énergie est le joule (symbole J). Les appareils électrique consomment de l'énergie électrique et la transforment en énergie utile et en chaleur. Par exemple, un ventilateur transforme l'énergie électrique fourni par le secteur (220 volts) en énergie mécanique (ça tourne) et en chaleur (ça chauffe un peu aussi), la chaleur dissipée est de l'énergie perdue (effet joule).

24 La puissance électrique d'un appareil est l'énergie consommée par cet appareil par unité de temps (en une seconde). La puissance s'exprime en watts (symbole W). L'énergie électrique consommée par un appareil = puissance de l'appareil (en watt) x temps d'utilisation (en secondes). On exprime l'énergie électrique aussi en watt-heure (symbole wh).

25 La production électrique mondiale repose sur l'exploitation de combustibles fossiles et donc non renouvelables: le charbon, le gaz naturel, le pétrole. Ces combustibles ont un cycle de renouvellement de plusieurs millions d'années. Leur énergie provient donc du soleil: Elle a été emmagasinée sous forme d'énergie potentielle par la photosynthèse. Les carburants fossiles posent deux problèmes: Ils sont non renouvelables et leur combustion, nécessaire à la production d'électricité, produisent du dioxyde de carbone et des fumées ce qui polluent l'atmosphère terrestre et entraîne un réchauffement de la planète.

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27 ENERGIE POTENTIELLE L'énergie potentielle, de manière générale, est une énergie qui peut être transformée afin de produire un travail, un mouvement. L'énergie potentielle mécanique est l'énergie que possède un système du fait de sa position : Position : énergie potentielle de pesanteur Forme : énergie potentielle élastique -L'énergie potentielle mécanique est en réserve, elle se manifeste quand elle se transforme en énergie cinétique. Elle est intrinsèquement liée à la notion de force conservative.

28 ENERGIE NUCLÉAIRE Il existe 2 types d'énergie nucléaire: ° fission- est employée dans les bombes A et dans les centrales nucléaires. ° fusion- est utilisée par les étoiles pour rayonner de l'énergie. L'énergie nucléaire recouvre: ° des applications civiles (production d'électricité, de chaleur, d'eau douce, de radio- isotopes, propulsion navale) ° des applications militaires (armes nucléaires, propulsion navale).

29 Les applications de l'énergie nucléaire concernent, pour l'essentiel: ° la production d'électricité dans des centrales nucléaires ° la propulsion navale (principalement pour les flottes militaires, dans les sous- marins et les porte-avions). ° production d'isotopes radioactifs utilisés dans l'industrie (radiographie de soudure par exemple) et en médecine (médecine nucléaire et radiothérapie). ° La production de chaleur pour alimenter un réseau de chauffage, le dessalement de l'eau de mer ou la production d'hydrogène.

30 Les inconvénients de l'énergie nucléaire sont: ° des risques daccident nucléaire grave sur un réacteur nucléaire ou au cours du cycle du combustible ° de problèmes non résolus liés à la gestion à long terme des déchets radioactifs ° du risque de terrorisme nucléaire; pour l'utiliser comme toxique ou pour fabriquer une «bombe». ° du coût économique de la filière de production de l'électricité nucléaire.

31 L'énergie nucléaire est produite dans un réacteur nucléaire Cette machine a la capacité impressionnante d'amorcer, de contrôler et de maintenir une réaction en chaîne.

32 ENERGIE CHIMIQUE Lénergie chimique est stockée dans des corps chimiques, des molécules, qui ont eu besoin dapports dénergie importants pour être créés. Les explosifs sont des concentrés dénergie chimique. Lélectrolyse de leau va produire de lénergie chimique sous forme dhydrogène et doxygène. Dans une batterie de voiture (batteries daccumulateurs), lénergie est également présente sous forme chimique.

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34 La biomasse (ensemble de la matière végétale) est une véritable réserve dénergie, captée à partir du soleil grâce à la photosynthèse.La biomasse peut produire de lénergie par combustion dans une chaudière. Elle peut aussi produire par méthanisation du biogaz, qui sera converti en énergie. Des procédés permettent aussi la production de biocarburants à partir de colza ou de betteraves (diester, méthanol…) LA BIOMASSE

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36 THERMIQUE L'énergie thermique n'est qu'une autre forme d'énergie à notre disposition. C'est peut-être la plus répandue de toute l'univers car elle est rencontrée dans presque tous les transferts d'énergie. Cest lénergie cinétique d'un objet, qui est donnée par une agitation désordonnée de ses molécules et de ses atomes. Les transferts d'énergie thermique entre corps sont appelés transferts de chaleur.Ils atteignent un équilibre lorsque la température des corps en contact est la même. Une énergie dissipative Ce mécanisme naturel d'équilibre est énoncé dans le principe zéro de la thermodynamique.

37 Énergie thérmique et température Lors de la mise en contact entre deux corps, un échange d'énergie thermique se produit. Le point d'équilibre est atteint lorsque les deux corps ont atteint la même température. La notion d'équilibre est une notion transitive. Si un corps A est en équilibre avec B et ce corps B est en équilibre avec un corps C Alors A et C sont aussi en équilibre. A, B et C ont la même température. Même si elle est difficile à définir formellement, la température est une notion utilisée dans la vie courante, car elle est facile à observer. Mesurable avec le thermomètre.

38 Énergie thermique et état de la matière En fournissant de l'énergie thermique à un corps, on peut en changer létat, le faisant passer par exemple de létat soloide à l'état liquide.. Il y a plusieurs mécanismes de répartition de l'énergie thermique comme : Par contact direct *la conduction thermique (transfert de l'énergie cinétique des molécules sans échange de matière) *la convention (échange de matière entre fluides ou entre gaz) La dissipation d'énergie thermique par contact se fait de façon *Disymétrique par rapport au temps. *Toujours du corps le plus chaud vers le corps le plus froid. Ce phénomène est formalisé dans le second principe de la thermodynamique Au travers du vide Emission de photons, par le phénomène appelé rayonnement du corps noir.

39 force Déplacement 1mètreDéplacement 3mètres. Cest le travail nécessaire quil faut fournir pour obtenir un mouvement. Lenergie est proportionnelle à la force développée pour le déplacement. ÈNERGIE MÉCANIQUE. Lenergie est proportionnelle au déplacement effectué.

40 Comme le son est une forme d'énergie, il est possible de le transformer en une autre forme d'énergie. De même, d'autres formes d'énergie peuvent être transformées en son. L'énergie sonore peut être transformée en énergie électrique. Les ondes sonores qui sont transformées en électricité peuvent être observées à l'aide d'un oscilloscope. la conversion de l'énergie sonore La technologie nous permet de communiquer avec d'autres personnes qui sont éloignées de nous. Un appareil téléphonique transforme l'énergie sonore en énergie électrique et de nouveau en énergie sonore. Fonctionnement dun appareil téléphonique Dans sa forme la plus simple, le téléphone comprend un émetteur (pavillon microphone), un récepteur (pavillon écouteur) et un cadran ou un mécanisme à bouton-poussoir. Parmi les pièces d'un appareil téléphonique, mentionnons la fiche, le boîtier électronique, le cadran, le combiné et la sonnerie.

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