Le moteur électrique : sources d'énergie
Ce qu'il faut retenir
- L'énergie électrique peut être produite de nombreuses manières différentes
- Les méthodes diffèrent selon les pays. En Europe, ce sont les centrales à charbon ou à gaz qui prédominent. En revanche, en France, c'est l'énergie nucléaire qui est principalement utilisée.
- Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients. La plus émettrice en CO2 est celle qui brûle le charbon ou le gaz.
- L'impact CO2 d'une voiture électrique dépendra donc grandement de la méthode utilisée pour créer l'électricité !
1. L'énergie électrique
Les véhicules électriques, cela semblera évident, fonctionnent avec de l'électricité. Ce qui l'est moins, c'est que cette électricité peut être produite de nombreuses manières différentes !
Il existe en effet des dizaines de facons de produire de l'électricité, et le mode de production varie beaucoup d'un pays ou d'un continent à l'autre.
En France, la majorité de l'énergie électrique produite est issue de . Ces centrales fournissent environ 80% de notre électricité (en 2018).
Il existe plusieurs autres manières de produire l'électricité, à partir de différentes ressources, fossiles ou renouvelables.
2. L'énergie nucléaire
Nous ne rentrerons pas ici dans le détail du fonctionnement d'une centrale nucléaire ! Cependant, on pourra retenir plusieurs points importants :
- Une centrale nucléaire génère de , comme l'uranium ou le plutonium
- Le fonctionnement d'une centrale nucléaire implique des réactions atomiques, qui mettent en jeu la radioactivité
- Les centrales nucléaires sont aujourd'hui le moyen le plus puissant de créer de l'électricité
- La France est un des pays au monde ou le nucléaire est le plus utilisé et le plus performant
- Il y a actuellement 57 réacteurs nucléaires en France, répartis en 19 centrales (jusqu'à 6 réacteurs par centrale)
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Une source énorme d'énergie électrique | Peu d'expérience dans la gestion des déchets nucléaires radioactifs |
| Une grosse capacité de production qui permet un nombre réduit de centrales | La peur d'un accident nucléaire, comme Tchernobyl ou Three Miles Island |
| Une technologie de pointe, aujourd'hui bien maitrisée | Un cout important, et une rentabilité pas toujours atteinte |
| Une industrie qui fournit beaucoup d'emplois | Une inertie importante au démarrage et à l'arrêt : démarrer ou arrêter une centrale nucléaire peut prendre plusieurs jours ! |
| Quasiment aucune émission de gaz à effet de serre pour produire l'électricité ! |
3. Les centrales à charbon
Il s'agit du mode de production d'électricité et dans le monde. On en trouve quelques-unes en France également.
Le principe général de son fonctionnement est assez proche de celui d'une centrale nucléaire. La principale différence est bien entendu la source d'énergie primaire : on n'utilise pas ici la physique atomique, mais 'simplement' la pour créer de la chaleur.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Une source importante d'énergie électrique | Des émissions de CO2 importantes ! |
| Un cout réduit de mise en place et d'utilisation | Des émissions de polluants, comme toujours lors de la combustion de carburants fossiles |
| Une technologie bien maitrisée, et assez simple | Une ressource qui n'est pas inépuisable |
| Une grande flexibilité, démarrage et arrêt assez rapide |
On notera que les chaudières à gaz fonctionnent quasiment de facon identique, en remplacant la combustion du charbon par la combustion de gaz naturel.
4. Les énergies renouvelables
Les énergies renouvelables sont celles qui utilisent une ressource fournie par la nature et exploitable à l'infini (au moins à l'échelle humaine). Ces ressources sont multiples : en France, on utilise notamment .
- L'énergie éolienne exploite le vent pour générer de l'électricité. Quand il est suffisant mais pas trop fort, le vent fait tourner l'hélice de l'éolienne, derrière laquel se cache un alternateur.
- On compte aujourd'hui plus de 7500 éoliennes en France (chiffres 2018)
- Aujourd'hui, toutes les éoliennes de France peuvent fournir autant d'électricité que 10 réacteurs nucléaires modernes environ
- L'énergie solaire exploite les rayons du soleil pour générer de l'électricité. Quand les nuages ne le cachent pas trop, le soleil fait agit sur des panneaux photovoltaïques, qui génèrent alors de l'électricité.
- Aujourd'hui, tous les panneaux solaires de France peuvent fournir autant d'électricité que 5 réacteurs nucléaires modernes environ
- L'énergie hydraulique utilise l'eau pour générer de l'électricité. Pour cela, on fait couler de l'eau en quantités importantes à travers une turbine.
- Pour obtenir une quantité d'eau suffisante, on utilise généralement des barrages, on peut également utiliser le phénomène de marées.
- L'hydraulique est la première source d'énergie renouvelable en France. Elle équivaut à presque 10% de la production d'électricité en France !
- Aujourd'hui, toute l'énergie hydraulique de France peut fournir autant d'électricité que 15 réacteurs nucléaires modernes environ
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Une source d'énergie inépuisable à l'échelle humaine ! | Une énergie pas tout le temps disponible, qui dépend des conditions ! Très dépendant du vent, de l'ensoleillement, de la pluviométrie... |
| Des émissions de CO2 assez faibles (ne pas oublier tout de même la création de toutes ces installations !) | Un faible ratio énergie/surface : il faut environ... 1000 éoliennes dernière génération pour remplacer une centrale nucléaire ! Soit une surface géographique très importante. |
| Une grande flexibilité d'utilisation (marche/arrêt quasi-instantanés) | Des nuisances et des contraintes de sécurité : bruit et aspect visuel des éoliennes, risques d'incendies électriques des panneaux solaires, engloutissement d'écosystèmes avec les barages... |
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