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Énergie électrique

Comment est produite l'électricité?

L'énergie électrique est présente partout autour de nous. À l'heure actuelle, l'écran sur lequel vous lisez cet article est alimenté en électricité.

Comment est produite l'électricité?

L'énergie électrique est l'énergie des particules électriques (généralement des électrons) qui se déplacent à travers un conducteur électrique. Mais comment est produite l'électricité ? Comment ces particules sont-elles mises en mouvement ?

Selon la loi de conservation de l'énergie, l'énergie ne peut être ni créée ni détruite, elle ne peut être que transformée. Par conséquent, nous ne pouvons pas "créer" d'énergie électrique, mais nous pouvons utiliser d'autres énergies primaires pour la convertir en électricité.

Il existe deux types d'électricité :

  • L'électricité statique  se produit lorsqu'un atome a un nombre différent de particules positives et négatives. Par exemple, si nous frottons un ballon avec de la laine, une partie des électrons de la laine passe dans le ballon, augmentant les charges négatives.

  • L'électricité dynamique est ce que nous utilisons quotidiennement dans les appareils électroniques, elle consiste en un flux ordonné d'électrons à travers un conducteur. Dans cet article, nous allons nous concentrer sur la production d'énergie dynamique.

Production d'électricité grâce aux énergies renouvelables

Les énergies renouvelables sont les moyens de produire de l'électricité à partir d'une source renouvelable, c'est-à-dire inépuisable ( rayonnement solaire, vent, etc.).

Les principales sources d' énergie renouvelable sont :

  • Énergie solaire photovoltaïque : un ensemble de panneaux solaires captent l'énergie de la lumière pour faire sauter un électron d'un matériau appelé silicium. La somme de ces électrons génère un courant électrique.

  • Énergie solaire thermique : un ensemble de miroirs concentre le rayonnement solaire en un point. La température à ce stade devient très élevée et est utilisée pour générer de la vapeur pour entraîner une turbine connectée à un générateur électrique.

  • Énergie éolienne : les parcs éoliens sont des ensembles d'éoliennes qui captent la force du vent pour entraîner une éolienne. Cette turbine est connectée à un générateur qui alimente le réseau électrique en électricité.

  • Géothermie : Ce type d'énergie est utilisé pour obtenir de la chaleur du sous-sol pour chauffer les habitations mais aussi comme source de chaleur pour les centrales géothermiques. Ce type de centrale fonctionne de la même manière que les autres centrales à vapeur conventionnelles mais en utilisant une source de chaleur différente.

  • Énergie marémotrice et énergie des vagues : Ces deux types d'énergie renouvelable utilisent le mouvement de l'eau de mer pour produire de l'énergie électrique. En particulier, il fonctionne avec les marées, les courants océaniques et les vagues.

  • Énergie de la biomasse : ce type d'énergie tire son énergie de la combustion de matière organique. Les matières organiques utilisées sont les produits, résidus et déchets des activités agricoles.

Le principal avantage des énergies renouvelables est qu'elles ne génèrent (à l'exception de la biomasse) pas de gaz à effet de serre. En d'autres termes, ce sont des énergies qui ne contribuent pas au changement climatique.

Production d'énergie électrique à partir de sources non renouvelables

Les sources d'énergie non renouvelables sont celles qui utilisent des ressources qui ne se régénèrent pas assez rapidement pour compenser la consommation qui est faite.

Les principales sources d'énergie non renouvelables sont :

  • Combustibles fossiles : Les centrales électriques conventionnelles utilisent des combustibles fossiles pour produire de la vapeur et entraîner une turbine reliée à un générateur électrique. Généralement, les combustibles les plus utilisés dans ce type de centrale électrique sont le charbon, le gaz naturel et le pétrole.

  • Énergie nucléaire : les centrales nucléaires fonctionnent de la même manière qu'une centrale à vapeur conventionnelle. La différence est qu'au lieu d'utiliser des combustibles fossiles, ils obtiennent de la chaleur grâce à des réactions d'énergie nucléaire.

  • Énergie électrochimique : Ce type d'énergie convertit l'énergie chimique en électricité, tout comme dans une batterie.

Production d'électricité grâce à l'énergie nucléaire

Le processus d'obtention d'électricité grâce à l'énergie nucléaire est le résultat d'un processus thermodynamique et mécanique.

Une centrale nucléaire a pour objectif de transformer l'énergie interne des atomes d'uranium en énergie électrique. L'uranium est un élément chimique du tableau périodique avec un numéro atomique très élevé, ce qui en fait un élément très instable.

Ce processus est réalisé en suivant les étapes suivantes :

  1. Dans un premier temps, le réacteur nucléaire génère des réactions de fission qui émettent une grande quantité de chaleur.

  2. Avec toute cette énergie thermique, on obtient de la vapeur à haute pression.

  3. La vapeur, grâce à sa haute pression, entraîne les turbines à vapeur de la centrale électrique.

  4. On obtient ainsi de l'énergie mécanique, l'énergie de rotation d'un arbre.

  5. Enfin, la personne chargée de transformer l'énergie mécanique en énergie électrique est le générateur électrique.

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Date de publication : 4 avril 2019
Dernier examen : 2 octobre 2021