4-3
Transformation d'une énergie primaire en une énergie utile à l'Homme.
Les lois de la Nature sont telles que la transformation de 100 unités d’énergie primaire ne peut donner que moins de cent unités d’énergie utile. Cela pour deux raisons principales :
1°) Aucun appareillage ne peut avoir un rendement de 100 %, car le mouvement perpétuel d'une machine n’existe pas et
2°) il faut investir de l’énergie et de la matière pour faire l’appareillage. De ce fait, seule une fraction de l’énergie primaire pourra être récupérée pour satisfaire nos besoins énergétiques.
En général, cette fraction varie entre 20 et 75 % selon les cas.
Ainsi chaque fois que nous transformons une énergie primaire en une énergie utile, exactement comme dans la "machine" biosphérique ou dans le système digestif d’un organisme biologique, pas tout ne peut être utilisé. Dans un organisme biologique, les pertes vont en grande partie dans ses excréments qui vont réalimenter la chaîne alimentaire. Ce ne sont donc pas des pertes à proprement parlé. Le tout fait partie d'un cycle de transformation.
Dans les appareillages conçus par l’homme, une partie de l’énergie primaire va pouvoir être transformée en énergie utile pour ses besoins mais par contre, le reste sera pure perte pour son propre système complexe. Pire, cette énergie perdue se retrouve le plus souvent sous forme de matière ou d’énergie indésirable, non seulement pour l’Homme mais aussi pour le reste de la biosphère en particulier pour la chaîne alimentaire, dont l’Homme fait partie. Pour sa propre survie, l'Homme n'a aucun intérêt que cette dernière soit endommagée. Tant que le flux d’énergie exogène perdu est en dessous d'un certain seuil de tolérance, la biosphère est capable de réparer les dégâts qui lui sont infligés. Au-dessus de ce seuil, la partie qui ne pourra pas être "métabolisée" par la biosphère va se répandre dans l’environnement, modifiant son équilibre. On parlera alors de pollution pour l’environnement.
1°) Aucun appareillage ne peut avoir un rendement de 100 %, car le mouvement perpétuel d'une machine n’existe pas et
2°) il faut investir de l’énergie et de la matière pour faire l’appareillage. De ce fait, seule une fraction de l’énergie primaire pourra être récupérée pour satisfaire nos besoins énergétiques.
En général, cette fraction varie entre 20 et 75 % selon les cas.
Ainsi chaque fois que nous transformons une énergie primaire en une énergie utile, exactement comme dans la "machine" biosphérique ou dans le système digestif d’un organisme biologique, pas tout ne peut être utilisé. Dans un organisme biologique, les pertes vont en grande partie dans ses excréments qui vont réalimenter la chaîne alimentaire. Ce ne sont donc pas des pertes à proprement parlé. Le tout fait partie d'un cycle de transformation.
Dans les appareillages conçus par l’homme, une partie de l’énergie primaire va pouvoir être transformée en énergie utile pour ses besoins mais par contre, le reste sera pure perte pour son propre système complexe. Pire, cette énergie perdue se retrouve le plus souvent sous forme de matière ou d’énergie indésirable, non seulement pour l’Homme mais aussi pour le reste de la biosphère en particulier pour la chaîne alimentaire, dont l’Homme fait partie. Pour sa propre survie, l'Homme n'a aucun intérêt que cette dernière soit endommagée. Tant que le flux d’énergie exogène perdu est en dessous d'un certain seuil de tolérance, la biosphère est capable de réparer les dégâts qui lui sont infligés. Au-dessus de ce seuil, la partie qui ne pourra pas être "métabolisée" par la biosphère va se répandre dans l’environnement, modifiant son équilibre. On parlera alors de pollution pour l’environnement.
Figure 4-1
Nous verrons dans le 10ème exposé que l'énergie utile participe à la modification de la biosphère tout comme l'énergie perdue.
Les dégâts directs portés à la biosphère sont proportionnels à la différence entre le total de l'énergie primaire extraite de la biosphère moins le total de l'énergie utile consommée par l'Homme. Ils sont issus de la transformation énergétique. Ils participent directement à la pollution de la biosphère.
Par exemple, pour une tonne de pétrole brut extraite des entrailles de la Terre, une partie sera perdue lors de son extraction puis dans son transport vers le lieu de sa transformation (usine pétrochimique). Il y aura encore d'autres pertes lors de la transformation du pétrole brut en carburant, puis de son transport jusqu'au consommateur et finalement dans le rendement des moteurs.
Dans le bilan de l’énergie primaire perdue, nous devons encore inclure l’énergie qu’il aura fallu investir pour prospecter les puits de pétrole, faire les appareils de forage, transporter le pétrole jusqu’à la raffinerie qui inclut l’énergie pour faire les bateaux, les pipelines, les ports, construire les raffineries et à nouveau transporter le produit fini jusqu’aux consommateurs. Toujours dans ce bilan, nous devrons tenir compte de la quantité de carburant qu’il aura fallu pour faire fonctionner toutes ces technologies et assurer leur maintenance. Pour être écologiquement correcte, il faudrait encore tenir compte de l'énergie qu'il faudrait dépenser pour remettre en état ce que l'énergie perdue et l'énergie utile auront endommagé.
En conséquence la quantité de carburant, ou dit autrement d’énergie utile que nous pourrons retirer d’un puits de pétrole, sera toujours nettement inférieure à la quantité de pétrole brut (énergie primaire) extraite du puits. Il en va de même pour toutes les autres sources d’énergie
Prenons l’exemple d’une éolienne:
Lire la suite 4-4
Les dégâts directs portés à la biosphère sont proportionnels à la différence entre le total de l'énergie primaire extraite de la biosphère moins le total de l'énergie utile consommée par l'Homme. Ils sont issus de la transformation énergétique. Ils participent directement à la pollution de la biosphère.
Par exemple, pour une tonne de pétrole brut extraite des entrailles de la Terre, une partie sera perdue lors de son extraction puis dans son transport vers le lieu de sa transformation (usine pétrochimique). Il y aura encore d'autres pertes lors de la transformation du pétrole brut en carburant, puis de son transport jusqu'au consommateur et finalement dans le rendement des moteurs.
Dans le bilan de l’énergie primaire perdue, nous devons encore inclure l’énergie qu’il aura fallu investir pour prospecter les puits de pétrole, faire les appareils de forage, transporter le pétrole jusqu’à la raffinerie qui inclut l’énergie pour faire les bateaux, les pipelines, les ports, construire les raffineries et à nouveau transporter le produit fini jusqu’aux consommateurs. Toujours dans ce bilan, nous devrons tenir compte de la quantité de carburant qu’il aura fallu pour faire fonctionner toutes ces technologies et assurer leur maintenance. Pour être écologiquement correcte, il faudrait encore tenir compte de l'énergie qu'il faudrait dépenser pour remettre en état ce que l'énergie perdue et l'énergie utile auront endommagé.
En conséquence la quantité de carburant, ou dit autrement d’énergie utile que nous pourrons retirer d’un puits de pétrole, sera toujours nettement inférieure à la quantité de pétrole brut (énergie primaire) extraite du puits. Il en va de même pour toutes les autres sources d’énergie
Prenons l’exemple d’une éolienne:
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