La route des énergies
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La route des énergies
Découvrir toutes les énergies
Pétrole - Gaz
©THINKSTOCK
Pendant des millions d'années, d'énormes quantités de minéraux, parfois enrichis en débris d'organismes vivants, végétaux et animaux, vont s'accumuler : c'est la sédimentation.
Lorsqu'elles sont riches en matière organique, ces roches sédimentaires sont appelées « roches-mères ». À partir de 2 à 3 km de profondeur, sous l'effet de l'augmentation de la température provoquée par l'enfouissement, la matière organique va peu à peu se transformer en un jus brun et huileux, le pétrole, ainsi qu'en gaz.
Gaz et pétrole sont aussi appelés hydrocarbures (essentiellement constitués d'atomes de carbone et d'hydrogène).
Ces hydrocarbures migrent ensuite lentement vers la surface à travers les interstices des couches de roches poreuses (constituées par exemple de sable), qu'on peut imaginer comme une éponge.
Parfois, la remontée est stoppée par un « couvercle » de roches imperméables accompagné d'une déformation formant un « piège ». Un gisement peut ainsi se former.
©GLADIEU STEPHAN / TOTAL
À l'aide de cartes géologiques, d'images satellites et de nombreuses connaissances régionales et locales, les géologues étudient les zones où les sédiments se sont accumulés.
Pour rechercher la présence d'un gisement, ils utilisent la méthode de la « sismique-réflexion ». Celle-ci fonctionne comme une échographie du sous-sol et permet d'en reconstituer une image en profondeur.
Ensuite, un puits est foré à l'aide d'une sorte de perceuse géante, un assemblage de tiges vissées les unes aux autres, au bout duquel se trouve le trépan de forage. En surface, cet assemblage est modifié au fur et à mesure au niveau du derrick.
©SORDOILLET PATRICK / TOTAL
L'exploitation peut se faire sur terre, en mer ou sous la glace.
Aujourd'hui, les réservoirs d'hydrocarbures sont quasiment tous accessibles. Les techniques actuelles permettent notamment de mettre en production des gisements auparavant inexploitables, par exemple ceux situés à des profondeurs d'eau dépassant 3 000 m ou ceux dont la pression dépasse 1 000 bars.
Le pétrole et le gaz produits en mer sont transportés soit par des pipelines, soit par des bateaux depuis des unités flottantes de traitement et stockage (FPSO). À terre, les hydrocarbures produits le sont par des pipelines (oléoducs et gazoducs).
©GONZALEZ THIERRY / TOTAL
Le gaz de schiste est prélevé directement dans la roche mère, généralement entre 2 000 et 3 000 m de profondeur.
La technique utilisée est la fracturation hydraulique.
Elle consiste à injecter sous très forte pression un mélange composé d'eau, de sable et d'additifs chimiques dans la roche afin de la fissurer et de créer ainsi un réseau perméable dans lequel le gaz pourra être déplacé. Le gaz libéré est produit à partir de puits horizontaux.
Le rayon d'action d'une fracturation hydraulique étant relativement faible, de nombreux puits rapprochés les uns des autres sont nécessaires pour réaliser l'exploitation d'un gisement.
L'eau de fracturation est pompée puis traitée pour être réutilisée, car la fracturation hydraulique nécessite de grandes quantités d'eau.
Le pétrole de schiste n'est pas extrait directement de sa roche-mère, mais de réservoirs conventionnels à faible perméabilité. Ces réservoirs sont également exploités grâce à la technique de la fracturation hydraulique.
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Avant d'être utilisé, les différents composants du pétrole doivent être séparés dans une raffinerie.
Différents produits sont obtenus : des GPL (butane et propane), du naphta (utilisé pour fabriquer des matières plastiques), des carburants pour les transports (essence, diesel, kérosène), du fioul domestique, des lubrifiants, des bitumes... Ces produits peuvent ensuite être transformés dans des usines de pétrochimie.
Le gaz est transporté et stocké sous forme liquide (GNL = Gaz Naturel Liquéfié), puis transformé de nouveau en gaz pour être acheminé vers les villes afin d'alimenter les chauffe-eaux, les chauffages, les cuisinières et certains transports.
Il est aussi brûlé dans des centrales électriques. La chaleur dégagée transforme l'eau circulant dans la chaudière en vapeur. La vapeur fait tourner une turbine, qui à son tour entraîne un alternateur, ce qui produit de l'électricité.
La combustion du pétrole et de ses dérivés et du gaz émet notamment du gaz carbonique (dioxyde de carbone).
Charbon
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La formation du charbon a débuté il y a plus de 350 millions d'années, par transformation de matière organique végétale, essentiellement des accumulations massives de débris d'arbres poussant dans des forêts marécageuses, au bord d'un lac ou d'une lagune.
Quand les eaux montent, la végétation noyée meurt et se trouve piégée dans des boues argileuses. À l'abri de l'air et des bactéries, elle est préservée de la décomposition et se fossilise. La ligno-cellulose, composant principal du bois, se transforme alors en une roche noire principalement composée de carbone, le charbon.
©iStock.com / delectus
Il existe deux familles de charbon, le charbon « de bois » et le charbon « de terre ».
Le charbon de bois est du bois transformé par l'homme en charbon ; il est utilisé par exemple pour les barbecues. Ce n'est pas une énergie fossile.
Le charbon qui ressemble à une roche noire dure est une énergie fossile dont le pouvoir calorifique (quantité de chaleur émise sur une certaine durée) est beaucoup plus important que celui du charbon de bois.
Il peut se présenter sous forme de tourbe, de lignite, de houille ou d'anthracite. Ces différents types charbons n'ont pas les mêmes qualités et ne vont pas donner la même quantité de chaleur lorsqu'on va les brûler. L'anthracite, qui possède la teneur en carbone la plus élevée, est le charbon le plus performant.
©TOMAS SEREDA
Le charbon est une ressource abondante, rencontrée de manière bien répartie sur la planète, facile à transporter et à stocker.
Il faut aller le chercher sous terre, dans des mines dont la profondeur varie selon les gisements.
Le charbon peut se trouver près de la surface à quelques dizaines de mètres de profondeur, on l'exploite alors grâce à des mines à ciel ouvert. Mais il faut parfois creuser des kilomètres de galeries jusqu'à plus de 1 000 m de profondeur pour exploiter les gisements profonds.
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Le charbon a beaucoup servi lors de la Révolution industrielle du 19e siècle, dans l'industrie de la sidérurgie (fabrication de l'acier), pour le chauffage domestique et pour les transports (locomotives et bateaux à vapeur).
Aujourd'hui, il est encore très largement utilisé, principalement pour produire de l'électricité mais aussi pour le chauffage domestique dans certains pays comme la Chine.
Le charbon est brûlé dans une centrale. Sous l'effet de la chaleur, l'eau contenue dans les tuyaux de la chaudière se transforme en vapeur. La vapeur fait tourner une turbine, qui à son tour entraîne un alternateur, ce qui produit de l'électricité.
Sa combustion émet de grandes quantités de gaz carbonique (dioxyde de carbone), de dioxyde de soufre, d'oxydes d'azote et de particules solides.
Uranium
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L'uranium est présent dans le sous-sol depuis la naissance de la terre, sous forme d'oxydes.
Il est omniprésent dans la croûte terrestre et dans les eaux des océans, mais il est plus rarement présent en quantités exploitables.
On parle de minerai d'uranium quand il est présent en concentration plus élevée dans certains types de roches.
Il est composé à plus de 99% de l'isotope uranium 238 et à moins de 1% de l'isotope uranium 235.
©AREVA / TAILLAT JEAN−MARIE
Les grandes mines d'uranium, souterraines ou à ciel ouvert, se trouvent en Australie, au Kazakhstan, au Canada, au Niger et en Russie.
Dans les mines, les blocs de minerai sont concassés puis finement broyés. Ils sont ensuite traités chimiquement pour obtenir un concentré appelé yellow cake (« gâteau jaune » en français, du fait de sa couleur et de sa texture pâteuse), contenant environ 75% d'uranium.
Avant de pouvoir être utilisé comme « combustible », l'uranium doit être enrichi à près de 5% en uranium 235, le plus léger des deux isotopes. Pour cela, l'oxyde d'uranium est converti en hexafluorure, un gaz qui permet cet enrichissement grâce à des centrifugeuses.
L'hexafluorure d'uranium est ensuite reconverti en oxyde qui est ensuite transformé en petites pastilles de 7 g, assemblées dans des tubes appelés « crayons ». Ce sont ces crayons qui sont introduits dans les centrales nucléaires.
L'uranium appauvri est quant à lui mixé à de l'oxyde de plutonium produit dans les centrales par les réactions nucléaires, pour constituer le combustible MOX (mixed oxydes, « oxydes mélangés » en français), également utilisé dans des centrales.
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À la différence du charbon, du pétrole ou du gaz, l'uranium ne brûle pas.
Dans les centrales nucléaires, on utilise la décomposition radioactive de l'atome d'uranium 235, en assemblant suffisamment de combustible pour auto-accélérer sa propension à se fracturer en deux atomes plus petits. C'est la fission nucléaire.
Cette fission réalisée dans le réacteur d'une centrale libère une très grande quantité d'énergie, qui permet de chauffer de l'eau. Cette eau se transforme en vapeur, qui fait tourner des turbines. Elles entrainent à leur tour des alternateurs, qui produisent de l'électricité.
7 g d'uranium enrichi dégagent autant d'énergie que 1,5 t de charbon ou 70 kg de pétrole, sans émettre de gaz carbonique (dioxyde de carbone). Cependant, la réaction de fission de l'uranium génère des déchets radioactifs qui nécessitent de prendre beaucoup de précautions lors de leur manipulation et de leur transport. Certains de ces déchets resteront radioactifs plusieurs centaines de milliers d'années. Leur stockage en lieu sûr est donc un enjeu très important.
Éolien
©WIKICOMMONS
Eole, maître des vents dans la mythologie grecque, a donné son nom à l'énergie éolienne, une énergie renouvelable.
Depuis longtemps, la force du vent a servi à propulser les bateaux ou faire tourner des moulins.
Aujourd'hui, elle est transformée en électricité grâce à des éoliennes.
Installées dans des espaces dégagés, là où les vents sont suffisamment forts et réguliers, les éoliennes sont le plus souvent rassemblées dans ce qu'on appelle un « parc éolien » (ou ferme éolienne) comportant plusieurs dizaines d'éoliennes.
Certains éléments peuvent freiner ou empêcher leur installation : la qualité des paysages (sites classés ou protégés), les couloirs de migration des oiseaux, le bruit (35 décibels à 500 m soit l'équivalent d'une conversation à voix basse) ou l'opposition des riverains.
©R.NICKELSBERG / GETTY IMAGES
Sous l'effet du vent, les pales de l'éolienne se mettent à tourner.
Elles entrainent un alternateur qui produit de l'électricité.
Une éolienne fonctionne à plein régime environ 20% du temps en moyenne.
Sa puissance est proportionnelle à la vitesse du vent. Celle-ci doit être supérieure à 10 km/h et inférieure à 90 km/h.
Les éoliennes n'émettent pas de gaz carbonique (dioxyde de carbone). L'énergie produite est intermittente car la force du vent est très variable. Cette production peut être mieux anticipée grâce aux modèles de prévision météorologiques et aux observations locales du vent.
©AFP PHOTO / JORGEN TRUE
Il existe 2 types d'éoliennes : sur terre (on-shore) ou en mer (off-shore).
Elles fonctionnent sur le même principe. Les éoliennes off-shore doivent cependant être conçues pour résister aux conditions marines difficiles, à la corrosion et à la pression de la masse d'eau qui entoure leurs fondations.
Elles peuvent être fixées au fond de la mer, ce qui limite leurs zones d'implantation à des profondeurs d'eau inférieures à 40 m.
Pour pouvoir les installer à de plus grandes profondeurs, il est aujourd'hui possible d'avoir recours à des éoliennes flottantes.
Énergies marines
©FRED TANNEAU / AFP
Les énergies marines, que l'on appelle parfois « énergies bleues », sont le résultat de la transformation en électricité des ressources naturelles des mers.
Elles présentent en principe de nombreux avantages : renouvelables, abondantes, constantes, en grande partie prévisibles, et peuvent être exploitées dans beaucoup de régions du globe. Leur exploitation est cependant aujourd'hui encore coûteuse.
Les énergies marines renouvelables sont classées en plusieurs catégories, en fonction des caractéristiques d'agitation de surface, de mouvements de subsurface (courants), de température et de salinité (taux de sel) des eaux.
©Wikicommons
L'énergie des marées est exploitée grâce aux centrales marémotrices.
En France, l'usine marémotrice de la Rance (Bretagne) a été la première mise en service dans le monde, en 1966. Elle est à ce jour l'une des plus puissantes avec celle de Sihwa en Corée du Sud.
Elle produit annuellement l'équivalent de la consommation électrique d'une ville de 200 000 habitants (par exemple Rennes en Bretagne).
Une usine marémotrice utilise l'énergie potentielle de l'eau, grâce aux variations de niveau d'eau entre marée haute et marée basse.
Lorsque la marée monte, l'eau passe à travers les turbines de la centrale. Celles-ci entraînent à leur tour un alternateur, qui produit de l'électricité. Cela crée également un réservoir d'eau retenu par un barrage.
Lorsque la marée descend, le réservoir du barrage de la centrale se vide, ce qui permet de faire à nouveau tourner les turbines.
©SABELLA / Y.GLADU
L'hydrolienne est une technologie nouvelle de production d'électricité à partir de l'énergie des courants marins.
Elle fonctionne comme une éolienne, mais sous la mer. Sous l'effet du courant, l'hydrolienne se met à tourner et entraîne un alternateur qui produit de l'électricité.
Plusieurs technologies d'exploitation d'hydroliennes sont actuellement testées dans le monde, notamment en France, au Royaume-Uni, en Norvège, en Irlande du Nord et aux États-Unis.
©WIKIMEDIA / EUROPEAN MARINE ENERGY TEST CENTER (EMETC)
L'énergie des vagues aussi appelée « houlomotrice », désigne la production d'énergie électrique à partir de la houle, c'est-à-dire à partir de vagues successives nées de l'effet du vent à la surface de la mer et parfois propagées sur de très longues distances.
Plusieurs solutions ont été imaginées pour exploiter cette énergie, la plupart à l'étude ou en cours de test :
- capture de l'énergie mécanique en surface (ondulations : exemple du « serpent de mer », technologie Pelamis testée au Portugal) ou sous l'eau (translations ou mouvements orbitaux),
- capture des variations de pression au passage des vagues (variations de hauteur d'eau),
- capture d'une masse d'eau (via une retenue).
Géothermie haute température
©AFP
La géothermie est une énergie renouvelable.
Quand on s'enfonce sous terre, la température augmente peu à peu, en moyenne de 3°C tous les 100 m. Mais dans certaines régions, la température peut atteindre 250°C à 1 500 m de profondeur, voire à moins de 1 000 m comme en Islande.
Les régions les plus favorables à cette forte augmentation de température sont connues depuis très longtemps grâce à des signes extérieurs comme les sources d'eaux thermales ou les geysers en zone volcanique. La température du sous-sol à faible profondeur y est très élevée, comme par exemple en Guadeloupe, en Islande ou aux Philippines.
Grâce à des images satellitaires et à des missions de terrain pour collecter des échantillons, des modélisations du sous-sol sont réalisées pour déterminer les zones favorables à l'exploitation géothermique.
©WIKICOMMONS
L'eau présente dans les roches réservoirs à très haute température est remontée par des puits forés aux endroits identifiés comme favorables.
Elle arrive en surface sous forme de vapeur, qui fait tourner une turbine dans une centrale.
Cette turbine entraîne à son tour un alternateur, qui produit de l'électricité.
La chaleur de la vapeur peut aussi être récupérée pour des besoins de chauffage.
Hydraulique
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L'énergie hydraulique est actuellement la première source d'énergie renouvelable au monde et la mieux répartie sur la planète.
Elle est connue et maîtrisée depuis longtemps. On l'utilisait autrefois pour faire fonctionner des moulins ou dans certaines industries. Aujourd'hui, ce sont des barrages sur des fleuves ou des rivières, dont l'eau peut être transportée dans des conduites forcées comme en montagne, qui permettent de produire de l'électricité.
L'énergie de la chute de l'eau, appelée « énergie potentielle », fait tourner une turbine qui entraîne un alternateur, ce qui produit de l'électricité.
Un barrage permet aussi de réguler les crues d'un cours d'eau et offre un réservoir d'eau pour l'irrigation agricole et parfois les loisirs (plages, sports nautiques).
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Il existe plusieurs types d'installations :
- Au fil de l'eau
Installées directement sur des cours d'eau à fort débit, elles produisent de l'électricité en continu. - De moyenne et de haute chute
Grâce à la retenue d'eau qui permet de stocker l'énergie, elles produisent de l'électricité en fonction des besoins (lors des pics de consommation par exemple). - STEP (Station de Transfert d'Energie par Pompage)
L'eau du bassin supérieur est turbinée aux heures de très forte consommation puis recueillie dans le bassin inférieur. Aux heures de faible consommation, l'eau est pompée pour être remontée dans le bassin supérieur. Ce dispositif permet de stocker l'énergie électrique en la convertissant en énergie potentielle.
Agro-carburants
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Les agro-carburants sont des carburants issus de produits de certaines productions agricoles riches en sucres ou en huiles : colza, tournesol, soja, palmier, betterave, céréales, canne à sucre...
Le principe est d'utiliser la part de cultures non utilisées pour l'alimentation pour les transformer en huiles ou en alcools.
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Les agro-carburants sont mélangés à des carburants d'origine fossile.
Aujourd'hui, en Europe ou aux États-Unis, on incorpore jusqu'à 7% d'agro-carburants à l'essence ou au gazole distribués dans les stations-service. Dans certains pays, comme le Brésil, cette part peut être plus importante.
Le bioéthanol, dérivé du sucre, est l'agro-carburant le plus consommé dans le monde.
Les agro-carburants émettent moins de gaz carbonique (dioxyde de carbone) que les carburants fossiles puisque le carbone qu'ils contiennent provient de la croissance des plantes, et donc de l'atmosphère. Ils permettent de consommer moins d'énergies fossiles mais coûtent encore relativement cher.
Ils présentent parfois l'inconvénient de détourner les productions agricoles et les terres associées de l'alimentation humaine ou animale. C'est pourquoi les travaux de recherche partout dans le monde visent à n'exploiter que les parties des plantes qui ne sont pas utilisées pour l'alimentation (feuilles, tiges, paille...).
Méthane
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Lorsqu'on laisse la nature agir, les déchets organiques (par exemple le fumier des vaches ou les déchets de fruits et légumes) se dégradent en formant de l'humus (compost) et des gaz (biogaz, méthane).
Si on place ces déchets dans une cuve chauffée et sans oxygène, appelée méthaniseur, on produit, après 20 à 60 jours, grâce à l'action de bactéries, un gaz composé principalement de méthane et de gaz carbonique (dioxyde de carbone), et des résidus solides. C'est ce principe que l'on appelle « la méthanisation ».
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Le gaz obtenu par méthanisation est appelé biogaz et peut servir pour produire de l'électricité, de la chaleur ou être utilisé comme carburant pour véhicule.
Il est chimiquement identique au gaz naturel et peut s'y substituer dans tous ses usages actuels.
Le résidu est appelé « digestat » et peut servir de fertilisant pour les sols (engrais).
La méthanisation permet ainsi de valoriser les déchets et de réduire la consommation d'énergies fossiles. Les agriculteurs notamment se servent de l'énergie produite pour faire fonctionner leurs exploitations agricoles : chauffage, élevages, serre, séchage de récoltes...
Solaire
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Inépuisables et abondants, les rayons du soleil sont captés par des panneaux photovoltaïques installés sur les toits ou les façades, ou dans des centrales composées de plusieurs dizaines de rangées de panneaux.
Sous l'effet de la lumière, les matériaux semi-conducteurs contenus dans chaque panneau libèrent des électrons et créent ainsi un courant électrique.
Parmi les énergies renouvelables, le solaire photovoltaïque occupe encore une place minime mais connait une très forte progression depuis quelques années, grâce aux progrès de leur efficacité et à la baisse de leur coût. Compte tenu des énormes quantités d'énergie produites par le soleil, il s'agira probablement de la principale source d'énergie renouvelable du futur.
Les installations photovoltaïques permettent d'apporter de l'électricité aux zones isolées, notamment dans certains pays en voie de développement.
Cette source d'énergie n'étant pas disponible la nuit, on dit qu'elle est intermittente.
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Le solaire thermique peut être utilisé de 2 façons différentes :
- en captant directement la chaleur du soleil via des panneaux solaires thermiques pour chauffer les bâtiments, l'eau des chauffe-eau et celle des piscines ;
- en concentrant les rayons du soleil en un point pour produire de la chaleur, grâce à des centrales à concentration solaire. Cette chaleur est utilisée telle quelle ou transformée en électricité. On parle alors de « solaire thermodynamique ».
Biomasse
©GLADIEU STEPHAN – TOTAL
Le terme de biomasse regroupe toutes les matières organiques générées par les végétaux et les animaux (par exemple : les champignons, les algues, les micro-organismes...), qui peuvent dégager de l'énergie soit par combustion directe, soit après avoir été transformées.
Le bois et ses co-produits (déchets de menuiseries, sciures...) constituent l'essentiel de la biomasse-énergie renouvelable, surtout pour les usages domestiques dans les pays en développement.
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La biomasse est la source d'énergie la plus ancienne utilisée par l'homme.
Elle sert aujourd'hui à produire de l'électricité et de la chaleur, essentiellement par combustion de résidus forestiers, agricoles ou agro-alimentaires ou combustion de sciure de bois.
Le plus souvent, la biomasse est utilisée dans des fours domestiques. Elle peut aussi être brûlée dans une centrale. Sous l'effet de la chaleur, l'eau qui circule dans la chaudière se transforme en vapeur, qui fait tourner une turbine. La turbine entraîne à son tour entraîne un alternateur, ce qui produit de l'électricité.
La chaleur peut aussi être récupérée puis transmise à un échangeur de chaleur connecté au réseau de chaleur d'une ville. Ce réseau permet de produire de l'eau chaude sanitaire ou de chauffer des logements, bâtiments publics et tertiaires...
Production et récupération de chaleur
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Les déchets qui ne peuvent pas être recyclés (appelés ordures ménagères résiduelles) ou qui n'ont pas été triés par les consommateurs, sont brûlés dans une usine d'incinération.
Sous l'effet de la chaleur, l'eau qui circule dans la chaudière de l'usine se transforme en vapeur, qui fait tourner une turbine. La turbine entraîne à son tour un alternateur, ce qui produit de l'électricité. Cette électricité sert le plus souvent à alimenter l'incinérateur.
La chaleur est récupérée puis transmise à un échangeur de chaleur connecté avec le réseau de chaleur d'une ville, pour produire de l'eau chaude sanitaire ou pour le chauffage.
©PASCAL LAURENT / TOTAL
La plupart des ensembles suivants émettent de la chaleur :
- les industries (métaux, verre, ciment, raffineries, agro-alimentaire, papier-carton, chimie...),
- les stations de traitement des eaux usées,
- les centres commerciaux,
- les réseaux d'égouts,
- les tunnels de métro...
Cette chaleur peut être récupérée et permet ainsi d'économiser de l'énergie.
Grâce à des échangeurs de chaleur, elle est transmise au réseau de chaleur d'une ville pour le chauffage ou la production d'eau chaude ou directement recyclée par les industries pour leurs propres besoins en chaleur. Cela nécessite des infrastructures de transports de chaleur, encore insuffisamment développées.
Géothermie basse température
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La géothermie basse température, entre 40 et 110°C, utilise la chaleur du sous-sol ou des réservoirs d'eaux chaudes souterraines, appelés « aquifères ».
L'eau chaude est produite par des puits forées dans le sous-sol entre 1 000 et 2 500 m de profondeur.
Grâce à des échangeurs de chaleur, elle est utilisée pour approvisionner en chaleur une ville (planchers chauffants, radiateurs, eau chaude sanitaire), un bâtiment public (piscine, gymnase...), un site industriel ou agricole (serres). Dans la plupart des cas, l'eau est réinjectée dans le sous-sol car elle est fortement minéralisée et ne doit pas être rejetée dans la nature.
C'est une énergie locale, sans émission de gaz carbonique (dioxyde de carbone), disponible en permanence.
Pour pouvoir exploiter un réservoir de manière durable, il faut veiller à la reconstitution progressive de ses ressources calorifiques, notamment par le plafonnement des quantités de chaleur prélevées et la limitation dans le temps de l'exploitation du site.
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Entre 15 et 40° C, elle permet de chauffer une maison individuelle en récupérant la chaleur du sous-sol du jardin.
Les pompes à chaleur (PAC) et les capteurs géothermiques, formés de tuyaux enterrés ou de sondes sèches verticales, permettent de capter la chaleur que renferment les couches de roches proches du sous-sol.
Énergies au quotidien
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Chez nous, en ville ou à la campagne, les énergies nous alimentent au quotidien, qu'elles soient fossiles ou renouvelables.
Elles servent à nous éclairer, nous chauffer, nous déplacer, cuisiner, travailler...
De même, toutes les activités économiques ont besoin d'énergie.
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De très nombreux objets de la vie quotidienne sont fabriqués en matière plastique, elle-même produite à partir de pétrole. Comme bien d'autres matières, les plastiques se recyclent, ce qui permet de limiter l'empreinte sur l'environnement.
L'industrie, l'habitat et les moyens de transports évoluent continuellement, en particulier pour améliorer leur efficacité énergétique.
Faire des économies d'énergie passe aussi par un changement de nos habitudes à la maison. De nombreux gestes quotidiens nous permettent de consommer moins d'énergie : mettre un couvercle sur une casserole, trier correctement ses déchets, prendre une douche plutôt qu'un bain, ne pas laisser les appareils électriques en veille...
Recherche et innovation
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La recherche & développement (R&D) permet de concevoir et développer de nouveaux savoirs et de nouvelles technologies en vue de résoudre des problèmes techniques ou de nos sociétés.
Cette démarche se fait d'abord à travers la recherche théorique, puis par l'expérimentation via le développement de prototypes ou d'installations pilotes et enfin par une application pratique généralisée.
Elle contribue à l'amélioration de la production, du stockage, de la distribution et de l'utilisation de l'énergie.
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- Les énergies et le digital : images numériques 3D et 4D, smart grids (réseaux intelligents).
- L'hydrogène : un des vecteurs possibles de la transition énergétique par transformation de l'électricité d'origine renouvelable non consommée.
- Les agro-carburants de 3e génération : transformation des micro-algues en biocarburant, biométhane ou chimie de spécialités.
- Le captage, stockage ou la transformation du gaz carbonique (dioxyde de carbone) : notamment stocker du gaz carbonique dans d'anciens gisements gaziers ou dans des nappes phréatiques.
- Le stockage de l'électricité : la clé de la maîtrise de l'énergie électrique.
- La fusion nucléaire, dont la possibilité de mise en œuvre est étudiée par le prototype ITER.
Réseaux
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Les produits transformés pour nous fournir l'énergie lorsque nous en avons besoin nous parviennent grâce à un vaste tissu de réseaux :
- réseau électrique,
- réseau gazier,
- réseau de chaleur,
- réseau routier et ferroviaire, maritime et fluvial.