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Quelles sont les alternatives aux énergies fossiles?

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Quelles sont les alternatives aux énergies fossiles?

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Sur terre nous sommes aujourd'hui amenés à limiter le réchauffement climatique à 2 degrés Celsius pour atteindre les objectifs de la COP 21. 

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Sur terre nous sommes aujourd'hui amenés à limiter le réchauffement climatique à 2 degrés Celsius pour atteindre les objectifs de la COP 21. 

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Ainsi certaines alternatives doivent être mises en oeuvre pour remplacer les énergies fossiles qui représentent aujourd'hui la cause principale du réchauffement climatique.

Nous allons donc étudier les différentes énergies alternatives.
On compte environ quatre alternatives aux énergies fossiles, répertoriées dans ce tableau ci dessous:

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Ces quatre alternatives sont des énergies ne dégageant aucun CO2 puisqu'elles fonctionnent à partir d'éléments naturels qui sont stables à l'échelle humaine et qui seront donc toujours présents sur terre les années à venir puisque ces énergies sont considérées comme renouvelables à l'échelle humaine.

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Ces quatre alternatives sont des énergies ne dégageant aucun CO2 puisqu'elles fonctionnent à partir d'éléments naturels qui sont stables à l'échelle humaine et qui seront donc toujours présents sur terre les années à venir puisque ces énergies sont considérées comme renouvelables à l'échelle humaine.

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Ces énergies pourraient donc constituer notre avenir en venant complètement remplacer nos énergies fossiles. Cependant les énergies renouvelables produisent moins que les énergies fossiles qui créent beaucoup d'énergie à partir de peu de matière.

I- Pourquoi chercher une alternative aux Energies fossiles?

Comme dit précédemment, les énergies fossiles permettent de produire beaucoup à partir de peu ce qui constitue un avantage considérable. Ces énergies représentaient plus de 80% de notre consommation selon l'Agence Internationale de l'Energie en 2012.

Ce type d'énergie possède de nombreux inconvénients:
-leur stock est épuisable on doit alors chercher un type d'énergies durable, qui se régénère rapidement à l'échelle humaine.
- ces énergies sont de plus en plus utilisées, les rendant de plus en plus compliquées et chères à exploiter. Leur prix augmente donc de plus en plus.
-leurs gisements sont localisés à peu d'endroits, cela engendre de nombreux conflits géopolitiques pour avoir accès à ces gisements.
-les combustibles fossiles sont les principaux responsables du réchauffement de la terre lié à l'effet de serre.
-les dangers des déchets et rejets provenant de l'exploitation de ces énergies fossiles peuvent engendrer des marées noires, des fuites de radioactivité, des explosions...

Production d'électricité dans le monde (1980-2011).

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Ainsi nous pouvons observer que le développement des énergies renouvelables est de plus en plus fort.

II- Etude de l'énergie éolienne

L'énergie éolienne est possible grâce à la présence du vent sur terre. En effet le vent est dû aux différences de pression et de température de l'air sur terre.
Le soleil ne distribue pas la chaleur de façon égale puisque notre terre est ronde, ainsi il y a des mouvements d'air verticaux et horizontaux.
Les éoliennes sont alors placées dans les zones venteuses ne présentant aucun obstacle, ces espaces sont des parcs éoliens.

Le  vent fait tourner les pales placées au sommet d'un mat. Le mouvement des pales entraîne la rotation du rotor relié à un générateur. L'énergie mécanique produite est alors transformée en électricité.
Avantages:

Cette énergie est renouvelable

Elle est disponible toute l’année

Les éoliennes sont démontables

Cela ne produit pas de déchets

Cette installation est sans risques importants

Inconvénients:

Fonctionnement par intermittences, seulement quand le vent souffle

Les installations ont une durée de vie limitée (environ 20-30 ans)

Leur rendement est  moyennement efficace (20-60%)

Ces installations sont très visibles et modifient les paysages

III-Etude de l'énergie hydraulique

L'énergie hydraulique est exploitable par le biais de construction de barrages. On ferme le barrage pour accumuler l'eau puis lorsqu'on ouvre l'une des vannes, l'eau vient s'écouler dans la conduite puis entraîner la turbine qui assure la production d'énergie. Cette pratique permet de choisir le moment où l'on désire produire de l'électricité.
On trouve aussi des petites installation hydrauliques le long des rivières et fleuves. L'eau de la rivière passe par une conduite qui l'amène jusqu’à une turbine qui, grâce au débit de l'eau, produit de l’électricité.
Avantages:

Cette énergie est renouvelable

L'installation est disponible toute l’année

Cette énergie fournit un très bon rendement (90%)

Les installations sont de très longue durée

Inconvénients:

Dépend des conditions météo (pour les installations au fil de l'eau)

L'installation doit s’adapter à chaque endroit

Les barrages ne sont pas toujours conciliables avec l’écosystème

Les installations viennent modifier le paysage

IV- Etude de l'énergie solaire photovoltaïque

L'utilisation de l'énergie solaire se fait de deux manières différentes:
on peut utiliser la chaleur du soleil ou bien sa lumière.

On trouve alors différentes méthodes d'utiliser cette énergie:
- Les panneaux solaires thermiques:
Les panneaux solaires thermiques sont placés sur les toits ou les façades des maisons. En passant par les panneaux solaires, l’eau est réchauffée par le Soleil, puis utilisée dans le bâtiment, pour le chauffage ou l’eau sanitaire du lieu.

-Les centrales solaires thermodynamiques:

Ce type d’installation est assez récent. En Europe, on peut en trouver en Espagne, en Belgique, en France ou en Suède.

Ces installations sont équipées de miroirs paraboliques, sphériques ou plats, qui suivent le trajet du soleil pendant la journée. Ils permettent de retenir les rayons pour chauffer un liquide qui restera chaud même après le coucher du Soleil.
C’est une manière de stocker l’énergie qui servira à chauffer l’eau, dont la vapeur fera tourner des turbines pour produire de l’électricité.

-Les panneaux solaire photovoltaïques:
Ces panneaux permettent de retenir la lumière engendrée par le soleil.
Ces panneaux sont composés de cellules électroniques capables de réagir aux rayons du soleil. Ces panneaux créent alors de l'énergie solaire photovoltaïque. Les parcs solaires photovoltaïques sont souvent situés sur le toit des bâtiments

Avantages de cette énergie:

Cette énergie est renouvelable

Elle est disponible toute l’année

Les installations sont faciles à installer

Leur technologie  évolue rapidement

Inconvénients de cette énergie:

La fabrication et le recyclage des panneaux solaires est peu écologique, car cela nécessite beaucoup d'énergie

La production dépend des conditions d’ensoleillement et varie selon les saisons

Leur durée de vie est assez limitée et les panneaux sont fragiles (env. 20 ans avec un rendement maximum)

Le rendement est assez faible (15%)

V- Energie biomasse

Le terme biomasse désigne les matières biodégradables issues de végétaux et animaux.
La biomasse est utilisée sous différentes formes: l’énergie-bois, le bio-gaz et les biocarburants.
Cette dernière présente de nombreux avantages comme l'aide à la gestion des déchets solides, réduction à la dépendance du pays au pétrole ou au gaz... Cette énergie est très rentable pour les particuliers, coute peu et est très abondante .
Mais la biomasse a tout de même quelques désavantages comme le rendement énergétique limité, un trop important recours à cette solution peut engendrer déforestation, érosion et pollution des sols.

1- L'énergie-bois
Cette énergie est une biomasse considérée comme sèche, c'est un procédé de combustion. Les résidus de bois sont brûlés pour chauffer de l'eau qui deviendra de la vapeur. La vapeur fait tourner une turbine qui produira de l'énergie en tournant. Elle est ensuite condensée puis repasse à l'état liquide.

2- Le bio-gaz
Le bio-gaz est une énergie humide. Dans de grands bacs appelés digesteurs, qui permettent de faire fermenter des aliments et végétaux, on récupère les gaz présents  puis on brûle ces derniers  pour produire de la chaleur ou de l’électricité. Celui ci est un procédé de méthanisation.

Ces installations sont souvent situées dans des zones agricoles. Elles recyclent fumier, purin et d'autres déchets issus de l’agriculture. Ce qui ne s’est pas transformé en gaz, resté au fond des cuves (les résidus), est utilisé comme engrais pour fertiliser les champs.

3- les biocarburants
Cette énergie est considérée comme humide. Les biocarburants sont divisés en 3 filières: les huiles, les alcools et les gaz:
-Huiles
Les huiles végétales brutes ou transformées en diester comme le colza, le tournesol, le soja ou les cacahuète seront utilisées pour les moteurs diesels.
-L'alcool
L’éthanol est une sorte d’alcool produit à base de plantes riches en sucre ou en amidon, comme la canne à sucre, le maïs, la pomme de terre ou le blé. Il faut d'abord faire fermenter ces sucres. Le liquide issu de cette fermentation est ensuite distillé pour devenir de l’éthanol.
-Les gaz
Cette filière convertit bio-gaz et syngaz en hydrocarbures liquides.

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VI- Conclusion:
Malgré le fait que les énergies fossiles représentent 80% de notre consommation en 2012 nos pratiques ont changé et celles ci ne s'avèrent pas indispensables. Au fil des années de nombreuses alternatives ont été élaborées pour réduire notre consommation d'énergies fossiles et ainsi empêcher le réchauffement climatique ou du moins le retarder pour enfin atteindre les objectifs de la  COP 21.

Sources:
-https://total.direct-energie.com/particuliers/parlons-energie/dossiers-energie/energie-renouvelable/l-energie-biomasse-definition-fonctionnement-et-chiffres-cles?gclid=EAIaIQobChMIrY6_08P14QIVwkPTCh3YowqPEAAYASAAEgKczfD_BwE
-https://www.google.com/url?sa=i&source=images&cd=&ved=2ahUKEwiamtTp4vXhAhVLDWMBHT4bBTEQjRx6BAgBEAU&url=http%3A%2F%2Fles.biocarburants.free.fr%2FI.%2520La%2520production.html&psig=AOvVaw2CmyJkAPK2qdC_ElltJXOt&ust=1556642732329991
- wikipédia
-Les explorateurs de l'énergie
-Le web pédagogique
-Planètes énergie
-Agence internationale de l'énergie (2012)