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TPE: LES ENERGIES DE DEMAIN

Publié le 25/05/2012

Extrait du document

1.     LES MICRO ALGUES: NOUVEAU CARBURANT

Les micros algues attirent l’attention de nombreux chercheurs dans le monde. Ces plantes microscopiques qui envahissent les rivières, les lacs et les océans, sont riches en lipides et seraient capables de faire tourner un moteur.

Les algues vivent dans l’eau douce ou de mer et poussent uniquement grâce au soleil, à l’eau et au gaz carbonique. Certaines espèces de micro algues produisent des réserves de lipides allant jusqu’à 70 % de leur masse en acide gras. La production à grande échelle de biodiesel à partir d’algues arrivera beaucoup plus vite qu’on ne l’imagine”, prédit Juan Wu, de la société de conseil en biotechnologies Alcimed.

 

  • Des Algues

 

Tous les regards se tournent vers ce biocarburant dit « de troisième génération « dont les avantages sont nombreux :

¾     Le rendement à l’hectare sera au moins trente fois supérieur aux oléagineux,

¾     Les biocarburants provenant des céréales sont souvent contaminés par des pesticides et des engrais alors que la culture des micros algues en serre est saine.

¾     Cette culture est un gain de place par rapport aux cultures oléagineuses terrestres.

 

Chercheurs et industriels sont optimistes concernant cette nouvelle mine d’énergie. Une centaine de projets sont déjà élaborés un peu partout dans le monde. En Europe, une quinzaine de programmes de recherche sont en cours. Les micros algues accumulant entre 60 % et 80 % de leur poids en acides gras, laissent espérer une production annuelle, par hectare, d’une trentaine de tonnes d’huile.

Les algues ne concernent pas seulement les voitures : les avions s’y mettent aussi ! La société Algae Link, basée aux Pays-Bas, a indiqué qu’elle a signé un accord avec la compagnie aérienne franco-néerlandaise Air France/KLM pour le développement et la production de carburant à partir d’algues qui alimentera les avions.

 

Selon les chercheurs, une commercialisation à grande échelle n’est pas envisagée avant au moins cinq voire dix ans car il faudra notamment :

·         trier les variétés qui ont une croissance rapide et capables de stocker des lipides,

·         comparer les performances de cette culture dans les bassins d’eau douce ou salée ou dans des aquariums

·         trouver la meilleure équation biologique pour modifier le métabolisme des algues et leur permettre de trouver des réserves en acide gras en les soumettant aux stress,

·         trouver une solution pour extraire l’huile stockée par ces plantes microscopiques car la méthode actuelle est trop coûteuse en énergie,

·         transformer cette huile en gazole.

 

« Sur le papier, le potentiel des micro algues est énorme et justifie qu’on y consacre de gros

 

Moyens. Mais nous en sommes encore au stade du laboratoire « a déclaré Olivier Bernard, de l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) de Sophia Antipolis.

La route est donc encore longue avant que ces micros algues permettent à un véhicule de rouler.       

Aujourd'hui, les transports sont responsables des émissions de CO2, d'oxyde d'azote, de composés de plombs qui causent chaque année un grand nombre de morts dans le monde. L'utilisation de biocarburants permettrait de rejeter seulement du CO2 qui sera absorbé par les cultures destinées aux biocarburants. Son bilan carbone est donc neutre.

La production à très grande échelle de ces carburants verts permettrait la création d'emplois agricoles en quantité absolument énorme, ce qui pourrait contrecarrer les effets de la crise. De plus, cela assurerait une meilleure sécurité énergétique des pays ne possédant pas de pétrole (l’Europe en particulier).

 

A.     « HYDROGENE « DANS LE TRANSPORT ROUTIER

 

Voiture à hydrogène

L’hydrogène est présent dans l’eau et dans quasiment toutes les combinaisons organiques et il est compatible avec l’environnement. De plus, en tant que principal élément atomique, on peut qualifier sa disponibilité d'illimitée.

Principes de fonctionnement général : La pile à combustible

Le « moteur à hydrogène «, est un moteur électrique qui tourne grâce à la réception d'un courant venant d'une pile à combustible qui utilise de l'hydrogène. Sans hydrogène, le moteur s'arrête car il ne reçoit plus de courant de la pile. L'hydrogène ne peut donc pas être assimilé à un carburant, mais plutôt à un "vecteur d'énergie".

La pile à combustible associe l'hydrogène et l'oxygène; ce qui crée un courant électrique. Cela rejette de la vapeur d'eau (dû à la température élevée dans la pile) sans aucunes émissions polluantes si l'hydrogène employé est pur. Cette réaction est "l'inverse" du principe d'hydrolyse. Cette réaction s’opère au sein d’un assemblage composé de deux électrodes séparées par un électrolyte. Le dihydrogène passe par l'anode où il est oxydé;  il se forme alors des ions H+ et des électrons :   2H2 = 4H++4e-  

« 2 INTRODUCTION L’énergie fait partie de l’Univers dans lequel nous vivons.

Elle nous permet de fournir un travail, on ne la voit pas mais on peut en observer les effets : c’est grâce à l’énergie que la Terre tourne autour du Soleil, que les végétaux poussent et que les hommes et les animaux grandissent.

L'énergie est p résente partout sur la planète.

Cependant, nous ne pouvons ni la créer ni la détruire.

Rien ne peut se faire sans elle ! Pour s'éclairer, se chauffer, manger… les hommes ont besoin de consom mer, chaque jour, de l'énergie.

L ’énergie n’est pas un concept réc ent, elle remonte de la préhistoire avec la domestication du feu.

Mais les sources dont elle est issue et la manière dont ces sources sont exploitées ont changé au fur et à mesure du temps grâce à l’avancée scientifique et technologique.

Différentes sou rces peuvent ainsi nous fournir de l’énergie mais pas au même cout ni à la même quantité.

Cependant les énergies utilisées actuellement dans le monde sont prélevées des matières premières que l’on trouve sous la terre et qui sont issues de la décomposition des matières organiques, il y a des millions d’années .

Le pétrole, le charbon et le gaz naturel sont les principales sources d’énergie.

A lui seul le pétrole fournit la moitie de l’énergie mondiale.

En plus des énergies fossiles, d’autres sources naturel les telles que la chaleur profonde de la terre, l a lumière du soleil, l’eau et le vent peuvent donner des énergies dont la qualité et la quantité sont beaucoup plus importantes que celles de toute autre énergie.

La fission nucléaire fournit aussi une énerg ie exceptionnellement important.

Au XXI è siècle le besoin humain en énergie augmente de plus en plus et donc la consommation aussi.

Dans les prochaines décennies, le contexte énergétique est voué à se tendre de plus en plus.

D’un côté, la croissance démo graphique et le développement nécessaire des pays émergents supposent une consommation d’énergie accrue; de l’autre, la diminution des réserves d’énergies fossiles et voire leur épuisement proche imposent de trouver rapidement une alternative sûre et compétitive aux énergies que nous utilisons actuellement m ais aussi à celles utilisées dans les transports, un domaine directement dépendant du pétrole.

Quelles seront les ressources d’énergie dur ables de demain ? Quelles seront les ressources d’énergies susceptibles de remplacer le pétrole dans l e transport ? I.

GENERALITES SUR LES ENERGIES A.

DEFINITION Etymologiquement l e mot énergie vient du bas latin energia qui vient lui-même du grec « energeia » qui signifie " force en action".

L’énergie est la capacité d’un système à produire un travail.

Tout objet dans l’univers a besoin de l’énergie pour se mettre en mouvement.

La terre est incapable de produire de l’énergie cependant l’énergie que nous recevons sur notre planète nous provient du soleil qui est la pri ncipale source d’énergie du système solaire.

En effet, la lumière du soleil permet aux végétaux de synthéti ser de la mati ère organique que nous consommons .. »

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