Thème : " Environnement et progrès "   Sujet : La volonté en Islande de mettre à profit les énergies renouvelables qu'elle possède. Problématique : En prenant l’exemple de l’Islande, la géothermie et l’hydrogène sont–ils assez exploitables pour remplacer les énergies fossiles, jusqu'à l’autosuffisance tout en préservant l'environnement.

Plan : Introduction I – Un emplacement favorable à la géothermie. II - L'Hydrogène énergie d’un futur proche. Conclusion

INTRODUCTION L’Islande extrait de l’Eau toute son ENERGIE : Les sources d’eaux chaudes souterraines. L’électrolyse de l’eau. L'énergie potentiel des lacs et fleuves. L’eau source de vie jusqu’alors deviendra dans l'avenir également source d'énergie.

I - UN EMPLACEMENT FAVORABLE À LA GEOTHERMIE.

Définition Vient du grec Géo (Terre) et Thermos (Chaud) l’énergie géothermique issue de la chaleur du sous-sol, qui accumule la chaleur du globe sans cesse renouvelée par l’énergie radioactive et de la présence de magma sous la croûte terrestre. La géothermie c’est la récupération de cette énergie.

D’où vient cette énergie ? L’énergie géothermique provient du sous-sol. Plus on se rapproche du centre de la Terre plus la température est élevée, on appelle ce phénomène le « gradient géothermique ». De manière général tout les 100 mètres la température augmente de 3° (sans compter les régions instables, exemple en Islande c’est environ 50° par 100 mètres).

Mais d’où vient cette chaleur ? Dans un premier temps, de la désintégration d’éléments radioactifs des roches tel que l’uranium, le potassium. De plus, cette chaleur provient d’une dissipation de l’énergie « primitive » lors de la formation de la Terre, une boule en fusion. Mais globalement le flux total de chaleur a baissé, donc notre planète se refroidit petit à petit.

Comment marche la géothermie ?

A quoi sert la géothermie ? Cela dépend de la chaleur du fluide, si les températures ne sont pas très élevées il y a production de chauffage résidentiel, de serres, la balnéothérapie…si ces températures sont très élevées (donc sous forme de vapeur) il y a production d’électricité.

Il existe plusieurs types de géothermie 1) De haute énergie : La température de l’eau dépasse 150°C, la seule à produire directement de l’électricité. La vapeur passe au travers d’une turbine à vapeur. Cela représente 20% de la production électrique en Islande.

2) De moyenne et basse énergie C’est un prélèvement d’eau à des températures moins élevées (inférieur à 90°pour la moyenne et 30° pour la basse) pour des forages atteignant les 2000 mètres. Cela pour l’utilisation des quelques applications industrielles et pour le chauffage grâce a des pompes.

3) De très basse énergie La géothermie très basse énergie est une géothermie au niveau des températures comprises entre 10 et 30°C. Dans ce cas, la chaleur provient non pas des profondeurs de la croûte terrestre, mais du soleil et du ruissellement de l'eau de pluie, le sol du terrain jouant un rôle d'inertie thermique.

Les inconvénients de la géothermie Il y a quelques remontées de polluants dans l’extraction des vapeurs tel que le sulfure d’hydrogène… L’investissement de départ est important. En effet, les coûts du forage s’ajoutent à ceux de la pompe à chaleur. Les systèmes géothermiques ont besoin d’électricité pour fonctionner. Celle-ci est rarement d’origine renouvelable. Le système doit respecter des normes pour éviter un prélèvement trop important de chaleur dans la terre. Ceci afin d’empêcher le gel permanent du sol.

Ses avantages Un impacte écologique faible son exploitation ne génère pas de flamme, pas d'odeurs, pas de fumée. Ne dépend pas des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent). C'est donc une énergie stable et fiable dans le temps. Un coût d'installation en baisse au contraire des énergies fossiles. Une duré d'exploitation longue. Un faible besoin de maintenance après installation (autonome). Une énergie gratuite et présente partout dans le monde. Pas de stockage (au contraire du bois, charbon, pétrole). Elle laisse le choix de différentes diffusion d'énergie (radiateur, plancher chauffant).

L’Islande un cas particulier

Conclusion En Islande, l’utilisation de la géothermie pour arriver à l’autosuffisance est réalisable, c’est un lieu propice à son utilisation à des coûts élevés au départ mais qui possède une majorité d’avantages. La géothermie est une énergie avec des ressources quasi inépuisables, pourquoi ne pas en profiter ? L’Islande commence à réaliser qu’une telle opportunité ne doit pas être oubliée.

II - L'HYDROGÈNE ENERGIE D'UN FUTUR PROCHE. Introduction : 1) Expérience. 2) Développement des véhicules à pile à combustible. 3) Ses différentes applications. Conclusion :

Introduction : Historique Principal atout Production

1)Expérience

1ère phase : Production de l’hydrogène par électrolyse de l’eau. Apport d’énergie électrique 2 H2O(l)  2 H2(g) + O2(g)

Production d’énergie électrique 2éme phase : Production d’électricité avec les produits obtenus précédemment. 2 H2(g) + O2(g)   2 H2O(l) Production d’énergie électrique

2) Développement des véhicules à pile à combustible. Un véhicule électrique Atouts Obstacles Solution: le reformeur Bilan

Un véhicule avec un moteur électrique Au lieu d’être fournie par des batteries, le courant est directement produit dans le véhicule grâce à la pile à combustible. La pile à combustible permet de régler les problème d’autonomie engendré par les batteries tout en préservant les atouts d’un moteur électrique.

Atouts Un bon rendement. Pas d’émission polluante. Un fonctionnent silencieux.

Obstacles Difficultés à stocker l’hydrogène (sous haute pression ou à – 253°) Coût élevé Station de distribution d’hydrogène

Solution: le reformeur Production d’hydrogène dans le véhicule. Système complexe mais autonome. En cours de développements .

Bilan Le reformeur peut s’avérer une solution d’attente . Demain les évolutions technologiques de production et stockage de dihydrogènes permettront de mettre fin aux émissions de dioxyde de carbone.

3)Ses différentes applications. 3 bus prototypes circulent dans les rues de Reykjavik (capital de l’Islande) depuis octobre 2003. Plusieurs  constructeur mettent au point des Pac (Pile.à.combustible) pour téléphones et pc portables ainsi que baladeurs MP3. Le scooter à hydrogène, ça roule ! Propulsion des fusées

II - Conclusion Les avancées technologiques décrites, laissent à penser que dans quelques dizaines d'années, l'hydrogène pourrait remplacer les énergies fossiles pour assurer l'alimentation des moyens de transport et des bateaux de pêche et préservant ainsi l'environnement de l'Islande

Conclusion En Islande, le chauffage est presque exclusivement dérivé de sources géothermiques durables et d’hydroélectricité. Le pétrole sert uniquement au transport et aux navires de pêche, et il représente environ 30 % de la consommation énergétique totale, remplacé demain par l’hydrogène, combustible produit à partir de sources renouvelables locales, l’ensemble de l’économie énergétique accéderait à l’autosuffisance tout en préservant l'environnement.