Présentation générale

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Bonjour à tous,

Nous sommes des étudiants en licence 2 génie civil à l’Université d’Angers, dans le cadre de notre formation nous réalisons une veille que nous vous exposons par le biais de ce blog sur le thème des énergies renouvelables qui va vous permettre, nous l’espérons, de :

- D’avoir un angle de vue générale sur les énergies renouvelables

- De connaitre au mieux les différents types d’énergies renouvelables

- Ainsi que leurs avantages et leur inconvénients

N’hésiter pas à commenter nos articles et à partager notre blog, nous vous souhaitons une bonne visite !

 

énergie hydraulique

Définition :

L'énergie hydroélectrique met à profit l'énergie de l'eau qui se déplace d'un point haut vers un point bas, essentiellement pour produire de l'électricité. Les projets de production d'énergie hydroélectrique englobent des projets de barrages-réservoirs, de centrales d'éclusées ou au fil de l'eau et de centrales dans le courant à toutes les échelles de projet. Cette diversité permet à l'énergie hydroélectrique de répondre aux importants besoins urbains centralisés ainsi qu'aux besoins ruraux décentralisés.
Les avantages de l'hydroélectricité

L'hydroélectricité est la seule énergie renouvelable et modulable et présente donc plusieurs atouts.

Il s'agit d'une source d'énergie renouvelable et nationale. Elle permet un stockage de l'énergie et la modulation de la production électrique, apportant ainsi une contribution appréciable à la stabilité du système électrique.

L'électricité ne se stockant pas, l'équilibre d'un système électrique ne peut être réalisé qu'en ajustant en permanence la production à la consommation, en étant capable de moduler quasiment instantanément la puissance produite et injectée sur le réseau. La possibilité de pouvoir moduler rapidement la production d'électricité revêt donc une importance particulière.

Cette source d'énergie n'émet pas directement des gaz à effet de serre, ni d'autres gaz polluants.

L'hydroélectricité, lorsqu'elle est associée à un réservoir (lac, barrage, etc.), est la seule énergie renouvelable modulable, avec de surcroît la possibilité de faire monter très rapidement la puissance électrique produite. Elle joue un rôle crucial dans la sécurité et l'équilibre d'un système électrique, en permettant :

un démarrage rapide et une montée jusqu'à la pleine puissance en quelques minutes,
une bonne stabilité de fonctionnement dans les situations très perturbées que peuvent connaître les réseaux électriques,
une capacité de redémarrage permettant, en cas d'écroulement du réseau électrique, de relancer le système électrique
En plus de la production d'énergie, l'exploitation des réservoirs des centrales hydroélectriques est souvent liée à leurs multiples usages, comme l'alimentation en eau potable, l'irrigation, la maîtrise des crues et des sécheresses et la navigation.


Les conséquences négatives de l'hydroélectricité sur l'environnement

En créant des chutes d'eau artificielles lors de la construction d'un ou de plusieurs ouvrages, la ligne d'eau et la pente naturelle du cours d'eau sont modifiées. Les eaux courantes se transforment alors en une succession de retenues d'eau stagnante : les conséquences sur l'écosystème et l'environnement ne sont pas anodines :

ralentissement et une uniformisation de l'écoulement ;
modification de la température ;
augmentation de l'eutrophisation, représentée notamment par les proliférations d'algues, du fait d'un apport en éléments nutritifs (phosphore, azote...) en provenance du bassin versant et du faible renouvellement des eaux ;
baisse de la quantité d'oxygène dissout dans l'eau ;
modification des apports sédimentaires et des graviers indispensables au façonnage des lits et à la vie aquatique ;
diminution de la quantité d'eau à l'étiage, due à l'évaporation plus forte des eaux stagnantes en période estivale ;
débit réduit à l'aval de l'ouvrage (débit réservé) ou encore de brusques variations de débits (éclusées) en cas de dérivation des eaux ;
diminution de la capacité auto-épuratrice du cours d'eau ;
augmentation des hauteurs d'eau en amont de l'obstacle, accompagnée d'une immersion des berges par un élargissement plus ou moins important du cours d'eau selon la hauteur de l'ouvrage.
frein important à la migration des espèces quji viennent à disparaître.

Source : notre-planete.info, http://www.notre-planete.info/ecologie/energie/hydroelectricite.php

énergie éolienne

Définition :

L’énergie éolienne est l’énergie cinétique des masses d’air en mouvement autour du globe. La racine étymologique du terme « éolien » provient du nom du personnage mythologique Éole, connu en Grèce antique comme le maître des Vents.

la transformation en énergie mécanique

le vent est utilisé pour faire avancer un véhicule (voilier ou char à voile), pour pomper de l’eau (éoliennes de pompage pour irriguer ou abreuver le bétail) ou pour faire tourner la meule d’un moulin

la production d’énergie électrique

l‘éolienne est couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne au sein d’un système « autonome » avec un générateur d’appoint (par exemple un groupe électrogène), un parc de batteries ou un autre dispositif de stockage d’énergie. Une éolienne est parfois qualifiée d’aérogénérateur dès lors qu’elle produit de l’électricité.

Source :http://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/energie-eolienne

énergie géothermique

Définition:

La géothermie est une source d’énergie renouvelable, car l’eau récupérée et la vapeur d’eau condensée après son passage dans les turbines sont ensuite réinjectées sous terre, d’où elles pourront refaire le même trajet.

Pour cela, le Kenya mise sur la géothermie, profitant de la spécificité géologique de la vallée du Rift, cette faille de plus de 6.000 kilomètres de long qui traverse le pays et court jusqu’en Afrique australe.

L’énergie géothermique provient d’un mélange d’eau et de vapeur sous pression, puisée à près de 2 km sous terre. Grâce à sa pression et sa chaleur, la vapeur d’eau, séparée de l’eau lorsqu’elle remonte à la surface, fait tourner des turbines couplées à un générateur pour produire de l’électricité.

La région est particulièrement propice à ce procédé car, au niveau du Rift, créé par l’expansion de la plaque tectonique, l’écorce terrestre est plus fine qu’ailleurs.

Source : http://lexpansion.lexpress.fr/actualites/1/actualite-economique/energies-renouvelables-le-kenya-mise-sur-la-geothermie-pour-son-electricite_1772135.html

énergie solaire

Définition:

Plusieurs technologies existent pour capter et convertir l’énergie solaire. Elles sont basées sur la captation de l’énergie des photons, particules énergétiques qui composent la lumière. Les technologies développées permettent de convertir leur énergie en chaleur ou en électricité. L’énergie solaire est une énergie renouvelable dont l’utilisation ne produit pas de CO2. Celle-ci apparaît donc comme une solution possible aux problèmes posés par la raréfaction de certaines sources d’énergie, leur coût et impact sur l’environnement.

Le solaire thermique

Cette technologie convertit l’énergie solaire en chaleur Les atomes composant le matériau des capteurs solaires sont excités par les photons. En récupérant une partie de leur énergie, les atomes changent d’état énergétique, créant une  agitation thermique. Les atomes vont alors libérer le surplus d’énergie sous forme d’énergie thermique, se manifestant sous forme de chaleur. Celle-ci va être transportée par un fluide caloporteur (eau, gaz…) : chauffé, il va pouvoir distribuer peu à peu sa chaleur (plancher chauffant par exemple), ou être stocké (ballon d’eau chaude par exemple) pour un usage ultérieur.

Le solaire thermodynamique

Le principe est de convertir l’énergie solaire en chaleur, puis en électricité dans un second temps. Comme pour le solaire thermique, des capteurs excités par les photons vont produire de la chaleur. En concentrant les rayons du soleil par un système de miroirs (réflecteurs), les températures atteintes sont plus élevées (de 250°C à 1000°C). Un fluide caloporteur transporte cette chaleur, et celle-ci est ensuite transmise à un fluide thermodynamique. Sous l’effet de changements de température (et donc de pression), le fluide thermodynamique va produire des forces de poussée (énergie mécanique), activant une turbine reliée à un alternateur, permettant ainsi de convertir cette énergie en électricité.

Le solaire photovoltaïque

Cette technologie convertit directement l’énergie solaire en électricité. Le matériau des capteurs, souvent à base de silicium (Si), est un semi-conducteur : il peut être soit isolant, soit conducteur, selon les conditions dans lesquelles on le place. Les photons vont exciter des électrons dans ce matériau, en leur transférant une partie de leur énergie et en les rendant mobiles. Ces électrons mis en mouvement vont ainsi produire un courant continu, pouvant alimenter un réseau électrique. Un onduleur convertit ce courant continu en courant alternatif, qui pourra être utilisé par des appareils électriques (électroménagers etc.).

Source : http://www.cea.fr/comprendre/Pages/energies/renouvelables/essentiel-sur-energie-solaire.aspx

énergie marine

Définition:

Le terme « énergies marines » (également « thalasso-énergies » ou « énergies bleues ») est utilisé pour désigner toutes les formes d’exploitation des ressources renouvelables issues du milieu marin : marées, courants, vagues, chaleur, salinité, biomasse et enfin vents.

La planète est recouverte à plus de 70% par les océans et les mers. Ceux-ci recèlent d’énormes quantités de flux énergétiques qui ont deux origines :

  • L’énergie solaire qui est à l’origine des vents, de la houle, des grands courants marins et des différences de température de la mer ;
  • la variation de la gravitation due aux positions respectives de la Terre, de la Lune et du Soleil qui engendrent  les marées.

Dans la recherche de nouvelles sources d’énergie n’émettant pas de gaz à  effet de serre , les énergies marines peuvent apporter une contribution à la diversification du bouquet énergétique mondial.

A des fins d’exhaustivité, les thèmes de la biomasse et de l’éolien offshore(ancré ou flottant) sont traités dans des fiches spécifiques.

source: connaissangedesenergie.org

Avantages:

  • Les hydroliennes ne sont pas polluantes, c’est une énergie renouveleable.
  • C’est une énergie constante et fiable et inépuisable.
  • Les hydroliennes sont plus petites et moins visibles que les éoliennes, de plus elles ne font pas de bruit.
  • Les courants marins sont relativement constants et leurs variations sont facilement prévisibles.

source: energiedescourantmarins.e-monsite.com

Inconvénients:

  • Les hydroliennes créent des zones de turbulences, ainsi elles empêchent la sédimentation de s’effectuer correctement et les végétaux ne peuvent pas se développer.
  • Des animaux marins peuvent se heurter aux hélices. De plus, la création de zones de turbulences peuvent empêcher le développement de la flore.
  • Le coût de production est élevé.
  • Difficultés d’accès, car l’installation est sous-marine.

source: energiedescourantmarins.e-monsite.com

énergie biomasse

Définition:

la biomasse est l’ensemble de la matière organique, animale et végétale, présente sur Terre. Mais pour le spécialiste de l’énergie, la biomasse est plus concrète (et plus utile). Elle regroupe les ressources végétales utilisables pour produire de l’énergie. Et la bonne nouvelle, c’est que cette énergie est renouvelable !

La biomasse un bon point pour le climat

Utiliser de la biomasse évite d’avoir recours à des énergies fossiles, comme le fioul, le charbon ou le gaz. Ainsi, l’industriel n’émet pas de CO2, un gaz à effet de serre nocif pour le climat. En effet, le CO2 émis lors de la combustion de la biomasse a auparavant été capté par les plantes. Le bilan total est donc neutre. Lorsque les déchets ne sont pas suffisants pour alimenter la chaudière, ils peuvent être complétés par du bois, lui aussi renouvelable lorsque les forêts sont bien gérées comme c’est le cas en France. C’est le cas à Soual où les résidus de plantes sont complétés par des plaquettes forestières du Tarn (déchets de bois).

En marche vers l’économie circulaire

L’utilisation des déchets de plantes pour produire de l’énergie est une composante d’un concept encore plus ambitieux pour l’environnement : l’économie circulaire. Il s’agit de produire en minimisant la production de déchets, en limitant la consommation d’énergie et de matières, et en réduisant l’impact des activités humaines sur la nature. Son principe : concevoir dès le départ des produits et des procédés industriels les plus vertueux possibles.

Source : http://naturellementmieux.lefigaro.fr/nature/la-biomasse-une-energie-propre-et-renouvelable_a-187-5735.html