Fuente de energía

Una fuente de energía es un fenómeno físico o químico cuya energía se puede aprovechar para fines industriales o biofísicos . Se dice que una fuente de energía es "  primaria  " si proviene de un fenómeno natural y no se ha transformado; se dice que es "  secundario  " si es el resultado de una transformación voluntaria. También se puede calificar como "  renovable  " si sus reservas no se agotan significativamente durante el período de funcionamiento. Algunas fuentes también se denominan "  energía limpia  " en el contexto ecológico .

Cadena energética

El principio enunciado por Lavoisier sobre la conservación de la materia se aplica más precisamente a la energía: "nada se pierde, nada se crea, todo se transforma". Así, cualquier "producción" de energía es de hecho una recuperación de formas de energía que también se originan en el universo.

Por ejemplo, una dinamo de bicicleta permite transformar parte de la energía cinética ( energía de velocidad) del movimiento del ciclista en una energía eléctrica que se disipará en particular en sus luces para producir luz, es decir, de la energía luminosa. , mediante el calentamiento del filamento de la lámpara y, por tanto, del calor ( energía térmica ).

Pero la energía cinética del propio ciclista proviene de la energía bioquímica (del ATP de las células musculares) de la energía química de los azúcares sintetizados por plantas que utilizan energía luminosa del sol, que opera a partir de la energía nuclear producida por la fusión de átomos de hidrógeno. , el material en sí mismo constituye una forma de energía, conocida como "  energía de masa  ".

Hay muchas formas de energía, pero no todas son utilizables.

Fuentes primarias

Los seres humanos explotan varios fenómenos naturales para obtener energía. La mayoría de las formas de energía (además de la energía de las mareas) disponibles en la Tierra son derivados directos o indirectos de la energía nuclear ( Sol , estrellas y núcleo de la Tierra ).

Fuentes primarias renovables

• la energía bioquímica de la materia orgánica viva, en particular los azúcares, el almidón y las grasas, es necesaria para que la alimentación humana (como en cualquier animal) mantenga su organismo, se caliente;
• la bioenergía se refiere a la energía almacenada por la biomasa (madera, biocombustible ...), generalmente recuperada por la combustión o por digestión anaeróbica  ;
• la energía solar transportada a la Tierra en forma de radiación electromagnética, ha sido transformada por el hombre únicamente en energía térmica, hasta la invención de las células solares capaces de producir directamente a partir de la electricidad;
• La energía mecánica que posee cualquier cuerpo o fluido en movimiento se puede aprovechar:
  • la energía hidráulica es la energía mecánica del movimiento del agua en un río o una caída, operada por molinos de agua y por hidroeléctrica  ;
  • la energía eólica es la energía cinética del viento, primero utilizada en molinos de viento y luego por turbinas eólicas  ;
  • la energía de las mareas es generada por el sistema Tierra - Luna , provocando un cambio en el nivel del mar ( mareas ); se utiliza principalmente para la producción de electricidad en plantas de energía mareomotriz  ;
  • la energía Hidroeléctrica se deriva de las corrientes marinas provocadas por las mareas, por los vientos y en menor medida por la fuerza de Coriolis , se opera a través de turbinas  ;
  • la energía geotérmica se puede extraer del suelo para generar calor y / o frío (ya sea directamente o mediante bomba de calor o termofrigopompa), o para generar electricidad cuando la temperatura sea suficiente.

Fuentes primarias no renovables

• Los combustibles fósiles se utilizan para el control del fuego en tiempos prehistóricos con carbón y más recientemente el petróleo y el gas natural para producir calor, electricidad o para hacer funcionar un motor . Estos combustibles proceden de la descomposición de la materia orgánica y, por tanto, de la biomasa. Esta fuente de energía no es renovable porque esta descomposición podría durar varios cientos de millones de años;
• la energía nuclear de la fisión o fusión nuclear se utiliza para producir electricidad.
  • La fisión nuclear utilizada en todas las centrales nucleares utiliza elementos no renovables como el uranio como materia prima.
  • Por razones técnicas, la fusión nuclear aún no es rentable desde el punto de vista de la producción de energía. Las materias primas utilizadas serían deuterio y tritio . El primero se puede extraer del agua de mar y el segundo, aunque no está presente de forma natural, se produce en el combustible de las centrales nucleares como resultado de reacciones de fisión.

Transformación de energía primaria en energía secundaria

Al transformar la energía primaria , obtenemos energía secundaria  : este es particularmente el caso de la electricidad de origen térmico . El crudo transformado en combustible o gasolina, la incineración de residuos con recuperación de energía aportada en forma de calor y / o electricidad, la transformación de combustibles minerales sólidos como coque o aglomerado , son otros ejemplos.

Generación de energía

Referencia  : Energía en Francia .

Fuentes primarias

• Hidrocarburos  ;
• Uranio  ;
• Carbón  ;
• Radiación solar  ;
• Energía hidráulica  ;
• Energía geotérmica  ;
• Viento  ;
• Biomasa y residuos  ;
• Petróleo  ;
• Gas natural .

Producción de electricidad (energía secundaria)

• Planta de energía nuclear  ;
• Planta de energía térmica de llama  ;
• Planta de energía termosolar concentrada  ;
• Planta de energía geotérmica  ;
• Energía eólica  ;
• Energía solar fotovoltaica  ;
• Energía hidroeléctrica  ;
• Cogeneración .

Notas y referencias

1. O, más exactamente, al par masa y energía , ya que Einstein establece la equivalencia entre estos dos conceptos mediante su famosa fórmula: E = mc 2 .
2. "  Le Tritium  " , en IRSN
3. Energía secundaria , definición según INSEE .
4. [PDF] Energía en Francia , en el sitio web de la ADEME , p.  4-7 , publicado en julio de 2012.
5. [PDF] Valorización energética del tratamiento de residuos , p.  20 y siguientes , en el sitio francés ladocumentation , consultado el 6 de abril de 2015.
6. [PDF] Combustibles minerales sólidos , p.  5 , en el sitio annales.org , consultado el 11 de abril de 2015.

Ver también

Artículos relacionados

• Energía
• Energía primaria
• Energía final
• Energía renovable
• Energía solar
• Consumo de energía