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20 mai 2011 5 20 /05 /mai /2011 22:42

[Mise à jour 1/6/2011 : correction sur la turbine, ajout sur le stockage de l'énergie, ajout sur le rendement comparé au solaire et à l'éolien, ajout sur la malhonnêteté des industriels du pétrole. J'avais écrit cet article en mode "Je sais comment ça marche du coup je fonce.", et j'en paye les frais par un manque de qualité, mais ça s'est un peu amélioré.]

 

Un des derniers articles de cette série : les énergies fossiles. Que sont les énergies fossiles ? Ce sont des énergies utiles issues du pétrole, du gaz naturel ou du charbon. Faisons donc un tour d'horizon de la chose...

I Formation des combustibles fossiles
II Avantages et défauts des énergies fossiles
III La raison du succès du pétrole
IV Vers une crise du pétrole ?

I Formation des combustibles fossiles

1- Pour le pétrole et le gaz naturel
2- Pour le charbon

1- Pour le pétrole et le gaz naturel

Lorsque des êtres vivants meurent, que ce soient des animaux ou des plantes, une partie de leur corps peut se transformer en roche. On appelle ce phénomène la sédimentation. Lorsque les millions d'années passent, de la terre s'accumule au dessus de l'ancienne terre, ce qui fait qu'au bout d'un moment, les roches issues d'êtres vivants se retrouvent sous la terre.
Le fait que ces "détritus" d'êtres vivants se retrouvent profond dans la terre les met dans des conditions de températures et de pression différentes de celles qu'il y aurait eu si elles étaient en surface : la pression est plus forte, et la température plus élevée.
Certaines fois, les conditions de température et de pression sont réunies pour donner lieu à une transformation de la matière nommée "craquage moléculaire" : c'est cette réaction chimique qui donne naissance aux gaz dits naturels (le terme est critiquable parce que les gaz créés par l'homme le sont tout autant) avec les matériaux les plus légers, par exemple le méthane et l'éthane, et au pétrole avec les molécules plus lourdes, comme le pentane, l'hexane et les composés dits aromatiques. Il faut savoir que le mot "pétrole" vient du latin "petra oleum", qui signifie "huile de pierre". Si vous voulez vous la jouer snob, banissez le mot "pétrole" de votre vocabulaire et adoptez celui ô combien plus évocateur d'"huile de pierre". Si vous voulez juste vous faire comprendre, utilisez plutôt le mot "pétrole" ^_^

methane

Une molécule très simple : le méthane. En noir, un atome de carbone, en blanc, des atomes d'hydrogène. On peut le brûler au contact du dioxygène pour obtenir de l'eau et du CO2. C'est un gaz à effet de serre, dont l'impact est plus fort que le CO2 sur ce point.



Il existe en fait plusieurs types de pétrole et de gaz naturel, différant selon leur composition chimique. Tous se forment dans une roche appelée roche mère, et ce n'est pas dans cette roche qu'on vient le puiser, car elle est trop profonde. Le pétrole comme le gaz naturel ont une tendance à monter jusqu'à la surface, et le pétrole étant très volatil, il ne peut rester très longtemps à la surface : lorsqu'il y est, il s'évapore. Cela dit, on a déjà trouvé à l'Ouest des Etats-Unis, dans le désert, des restes anciens d'animaux morts pour s'être embourbés dans une flaque de pétrole qui n'a pas eu besoin de l'action de l'homme pour se former. Pour ce qui est du méthane, s'il remonte à la surface, il se joint aux autres constituants de l'atmosphère, et contribue à l'effet de serre.
Parfois, il arrive qu'une roche bloque la remontée du pétrole et du gaz naturel : il se retrouve alors stocké dans une zone où l'on pourra, peut-être, l'extraire.

petrole stockage sous sol
Une nappe de pétrole peut se créer s'il rencontre un obstacle le confinant dans une zone de laquelle il ne peut s'échapper.

La zone de la Terre où l'on trouve le plus de pétrole se situe autour du golfe persique. Dans le système solaire, c'est autour de Saturne que l'on trouve le plus d'hydrocarbures, dans des quantités bien plus importantes que ce qu'on a sur Terre, certaines personnes vont même jusqu'à appeler cette zone "le golfe persique du système solaire".

Chose importante à savoir : les réactions chimiques mises en jeu lors de la création du charbon et du gaz naturel s'étalent sur des millions d'années. C'est pour cette raison que ces produits ne se renouvellent que très lentement.

2- Pour le charbon

Le charbon est quant à lui uniquement issu de la décomposition de végétaux. Les végétaux ayant donné naissance au charbon ont semble-t-il vécu pendant le carbonifère, de 355 à 295 millions d'années avant aujourd'hui. Contrairement au pétrole qui est une huile, le charbon prend la forme d'une roche à haute teneur en carbone. Le charbon de meilleure qualité, celui qui possède la plus haute teneur en carbone, est nommé anthracite : il possède plus de 90 % de carbone.

anthracite
De l'anthracite.

 

 

Là aussi, les réactions se déroulent sur plusieurs millions d'années, c'est dire à quel point le charbon se renouvelle lentement.

II Avantages et défauts des énergies fossiles

Tout d'abord, je dois vous expliquer comment on obtient de l'électricité avec du pétrole, du gaz naturel ou du charbon.
En fait, on fait brûler un de ces trois matériaux, la chaleur obtenue permet de faire évaporer de l'eau, on  fait passer la vapeur d'eau à travers un conduit dans lequel elle va faire tourner une turbine, ça va faire tourner une roue, qui va elle même créer un courant électrique grâce à une machine que l'on appelle un générateur.

turbine
Voici une turbine.

 

 

alternateur
Et ça c'est un générateur.

 

 

Dans le générateur, on fait tourner des aimants autour d'un circuit électrique, et, en utilisant les équation de base de l'électromagnétisme, on peut prévoir que cette rotation d'aimants va créer un courant électrique dans le circuit. Pour information, ces équations de base de l'électromagnétisme s'appellent équations de Maxwell, mais je ne vais pas trop en parler ici parce que ça me forcerait à vous faire un cours de maths.

Avantages des énergies fossiles : de grandes ressources avec le charbon, de faibles coûts avec le pétrole, énergie primaire plus facile à stocker, rendements assez élevés.

 

Je précise pour ceux qui ne le savent pas que l'énergie primaire, c'est une énergie brute, pas encore sous sa forme utile. Ca peut être un tas de charbon comme des photons émis par le Soleil.


Défauts des énergies fossiles : réserves limitées, surtout pour le pétrole, pollution de l'air, rejet de gaz à effet de serre.

III La raison du succès du pétrole

D'après ce que nous venons de voir, en comparant avec des filières propres et renouvelables comme le solaireou l'éolien, on peut se demander pourquoi le pétrole a autant de succès. En fait, et c'est terrible, c'est tout simplement... parce que ça coûte moins cher aux patrons d'exploiter du pétrole plutôt que de faire de l'éolien ou du solaire. Aussi, et je remercie beuh pour cette précision, le pétrole a beaucoup de succès parce qu'il a un "rendement" plus élevé que les éoliennes ou les panneaux photovoltaïques (de l'ordre des réactions chimiques avec les atomes comme éléments), et aussi parce que c'est plus facile à stocker que de l'électricité.

Il s'avère que capitalisme est un frein au progrès technique allant dans un sens de protection de l'environnement, aussi serait-il vraiment intéressant de s'en débarasser.


Au passage, et si ma mémoire est bonne, un écologiste nommé Anthony Brault signalait dans une conférence la malhonnêteté des industriels du pétrole, qui chercheraient à nous cacher le manque de ressources pour continuer leur train train quotidien comme si ça pouvait être durable.


Il semblerait que le pétrole devrait venir à tarir vers 2050. Quant au charbon, il y en a pour plusieurs siècles, mais c'est sans compter sur le réchauffement climatique que cela peut engendrer !

 

IV Vers une crise du pétrole ?

Les produits du pétrole sont omniprésents dans nos vies : traité, il sert de carburant aux voitures, aux camions et aux tracteurs, il sert à fabriquer le plastique, il sert aussi, parfois, à créer de l'électricité, qui pourra être utilisée à différents usages. D'où la question suivante : si les ressources de pétrole viennent à tarir, ne risque-t-il pas d'y avoir une crise ? Je pense que si, et nous devons agir en conséquence : il nous faut trouver une énergie de substition pour les voitures, camions et tracteurs, il nous faut trouver des moyens plus durables de produire de l'électricité, il faut trouver des méthodes de substitution pour la création du plastique. Il faut nous préparer à l'après-pétrole. Autrement, nous en subirions très cher la crise...

 

epave voiture

La crise de l'après-pétrole risque de marquer fortement le XXIème siècle de l'humanité, et il faut s'y préparer... en faisant tout pour l'éviter !!!


 

Apparemment, le pétrole devrait commencer à manquer dès 2050. Que tous ceux ici qui feront plus tard des études en prennent conscience : vous pouvez orienter votre futur métier de façon à se préparer à l'après-pétrole.
Pour ma part, je me dis qu'il serait bon de trouver une méthode de stockage d'énergie libérable sous forme d'énergie électrique qui soit efficace sur le long terme, car cela permettrait de régler le problème de l'intermittence des productions d'énergie électrique par le solaire ou l'éolien. Mais je devrais en reparler plus tard.
Pour conclure, je dirai que le pétrole, le charbon et le gaz naturel, c'est vraiment dégueulasse, et que ce serait bien de trouver quelque chose de plus moderne que la machine à vapeur pour exploiter de l'énergie thermique.

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commentaires

Sébastien 21/05/2012 08:55


on peut s'exonérer de la machinerie de production souvent dangereuse (contrale nucléaire, barrage...)

Sébastien 11/05/2012 09:13


On est bien d'accord, avec l'intrication quantique, si l'une des particules liées est excitée (chargée d'énergie) alors l'autre le sera également. Immaginons que je lie 2 particules. J'en envoie
une dans le soleil et je confine l'autre dans un réacteur pour en extraire l'énergie ?


Il est vrai que l'on parle de thèmes qui ont l'air très peu réalisables aujourd'hui mais je trouve cette solution meilleur que de futures alternatives possibles (extraction de l'energie du vide
ou fusion nucléaire), En effet, l'absence de production mais une simple extraction de l'energie causerait beaucoup moins de risques. Immagine une centrale à fusion qui pète :S c'est un pays qui
serait rasé de la carte...

Bête spatio-temporelle 17/05/2012 17:51



"En effet, l'absence de production mais une simple extraction de l'energie causerait beaucoup moins de risques."


 


Tu vois une différence entre extraire de l'énergie et produire de l'énergie ? Moi je n'en vois
pas.



Sébastien 03/05/2012 12:21


Je pense que le problème ne vient pas de la production de l'énergie aujourd'hui mais de son transport ! Il y a énormément de perte et on ne peut pas brancher une voiture à une prise de courant
quand elle roule...


Au lieu de réfléchir à la production (que nous savons faire au moyen du nucléaire), il faudrait que l'énergie puisse être déplacée sans intermédiaire par un phénomène tel que la téléportation
quantique. Ainsi, on aura même plus besoin de produire, il nous suffira d'extraire à distance un peu de l'énergie thermique issue du noyau terrestre ou même des étoiles et envoyer cette énergie
vers les moteurs des voitures et autres lors de leur utilisation. Il faut avant tout supprimer les problèmes liés au transport et au stockage de cette énergie (choses que l'on ne maitrise pas le
moins du monde !)

Bête spatio-temporelle 10/05/2012 23:34



"Je pense que le problème ne vient pas de la production de l'énergie aujourd'hui mais de son transport !"

Si : les centrales nucléaires, çe rejette des déchets radioactifs, le pétrole, ça rejette du gaz à effet de serre, le solaire et l'éolien ça fonctionne pas toujours...

"il faudrait que l'énergie puisse être déplacée sans intermédiaire par un phénomène tel que la téléportation quantique"

Oulah, du calme. La "téléportation quantique" n'est pas, contrairement à ce qu'on dit souvent, une téléportation. Tu voulais bien parler de l'intrication quantique ?
Je vais te donner mon interprétation qui n'est pas définitive. On crée deux particules (disons des photons) avec une relation entre eux : si l'un a la polarisation M, l'autre a la polarisation N,
si l'un a la polarisation N, l'autre a la polarisation M. Évidemment, si on connait la polarisation de l'un, par logique, on peut en déduire la polarisation de l'autre.
C'est un peu comme si on créait une paire de chaussures dont on sait qu'elle sont identiques. Si on voit que l'une est une chaussure à talon rose, même si l'autre se trouve à 2000 km, on sait que
c'est aussi une chaussure à talon rose. Pour parler ici de téléportation de l'information, il faut avoir l'esprit un peu tordu... C'est juste de la logique.

"il nous suffira d'extraire à distance un peu de l'énergie thermique issue du noyau terrestre ou même des étoiles"

Des étoiles ? C'est tout simplement infaisable. Ce que tu ne sembles pas comprendre, c'est qu'en ingénieurie énergétique, la question du "comment" est primordiale. Il y a suffisamment d'énergie
de masse dans la roche du Mont-Blanc pour alimenter toute la planète pendant des décennies ? OK, seulement il est impossible de l'extraire à 100 %, ni même 10 % ou 0,01 %.
Pour l'énergie thermique du noyau terrestre, on sait déjà en tirer une partie, et ça s'appelle la géothermie. Cependant, cette partie est tellement petite que cet approvisionnement est
insuffisant.
À propos d'étoiles et de Terre, j'ai envie de dire que c'est bien beau d'avoir la tête dans les étoiles (ouais, l'étoile du marin !), mais vu ta dernière citation, je crois qu'il faudrait
vraiment que t'atterrisses :-) .



Bête spatio-temporelle 11/04/2012 18:48


Je suis allé voir, mais je n'arrive pas à visionner le film !

Marie 08/04/2012 21:26


Bonjour, ici Marie du cours d'autodéfense intellectuelle, 


En lien avec le sujet, voici un film qui a été projeté récemment et qui pourrais t'intéresser : http://lescinephilesanonymes.blogspot.fr/2012/03/projection-yasuni-itt-avec-lassociation.html


Blog intéressant :)

Bête spatio-temporelle 08/04/2012 21:53



J'irai voir plus tard, là je suis pas dans les bonnes conditions pour ça X-( .



Bête spatio-temporelle 03/06/2011 23:27



Donc tu n'as pas la certitude que nous autres êtres humains contribuons au réchauffement climatique via l'émission de gaz à effet de serre ? Si tu ne fais pas confiance à Al Gore et Science et
Vie (ce qui est assez irrévérencieux vu le sérieux qu'ils ont mis dans les travaux que je t'ai exposé), tourne toi vers les rapports du GIEC qui disent ce que beaucoup savaient déjà depuis
longtemps : il y a un réchauffement climatique, et l'homme en est en partie responsable.


Que tu y croies ou non ne nous pose pas de divergence spéciale. Que tu prônes l'inaction ou non en matière de gaz à effet de serre est déjà plus déterminant du point de vue de la discorde.
Penses-tu que nos connaissances en climatologie étant insuffisantes, nous pouvons rester les bras croisés pour ce qui est de l'émission de CO2 et de méthane ?



Beuuuuuuuuuh 02/06/2011 14:52



J'ai vus pas mal de truc, dont ce film.
Pour info, ce film et science et vie de sont pas des références sur le sujet. Le climat est une science très compliqué que l'on connait très mal. Aujourd'hui, la seule chose que l'on peut
affirmer c'est que la terre se réchauffe. L'origine, on ne la connait pas vraiment (il y a pleins de possibilités, soleil, sortie d'âges glaciére,etc..) En ce qui concerne le Co2, c'est loin
d'être le gaz le plus "chauffant". D'autant que plus il y en a, moins son effet est fort (ce n'est pas linéaire). Ensuite les modèles existant sur l'effet de serre prévoient une augmentation de
la température concentré a l'équateur, ce qui n'est pas du tout obeservé aujourd'hui... Tout ça pour dire que l'on connait très mal le sujet et dire que "notre dégagement de Co2 est responsable
de tout" est complétement faux et infondé.
Donc a moins que tu sois un experts en climato/chimie du carbon, tu ne peux rien dire dessus...
(Dsl pour les fautes, pas le temps de corriger)



Bête spatio-temporelle 27/05/2011 13:11



Je ne suis par contre pas d'accord avec beuh sur sa position vis-à-vis des gaz à effet de serre : on sait que l'homme a un impact non négligeable sur le réchauffement climatique, et que sur le
très long terme (50 100 ans), ça peut avoir des conséquences dramatiques comme une montée des eaux de la mer, envahissant les villes côtières, des sécheresses, un dérèglement des écosystèmes ; on
a déjà remarqué que le réchauffement climatique avait fait naître des chenilles plus tôt, trop tôt même, pusiqu'elles n'avaient pas à manger, les plantes dont elles se nourrissent n'étant pas
encore "sorties", résultat : une hécatombe chez les chenilles, et moins de proies à manger pour des oiseaux nés peu après les chenilles. J'avais vu ça dans un Science & Vie, je ne l'ai
malheureusement pas sur moi...


Il n'y a guère que les industriels du pétrole et les autres grands pollueurs assumés pour minimiser les impacts des gaz à effet de serre, ainsi que les imbéciles qui les croient. Al Gore a fait
un film là dessus, pour les non convaincus... "Une vérité qui dérange", qu'il s'appelle. Tu l'as vu, beuh ?



Bête spatio-temporelle 27/05/2011 12:47



L'article en lui même est assez mauvais, je l'ai bouclé à la va-vite -_- Je compte bien en faire une refonte partielle en tenant compte de vos remarques pour le rendre plus précis et mieux
documenté.



Alexandre 26/05/2011 19:26



Ca faisait longtemps que j'avais pas posté un commentaire, mais en cette soirée de partiel, j'ai besoin de me détendre.


Donc déja avant de commencer sur l'article de Corentin, revenons sur cette histoire de piston. Il est vrai que les pistons ne sont plus utilisés pour la génération d'électricité mais ils le sont
encore dans les moteurs de voiture, ce qui reviens presque au même problème : on crée directement de l'énergie mécanique sans passer par l'électricité (quoique maintenant...).


Pour ce qui de la raison de l'utilisation des ressources fossiles. Tu dis que que la raison est le profit des dirigeants des gros groupes capitalistes. Alors je pense que la réponse est beaucoup
plus complexe que ca. Tout d'abord, il y à un coté historique. Le moteur à explosion date de la révolution industrille. Pourquoi à cette époque on a privilégié le charbon/pétrole aux énergies
vertes? Bah tout simplement parceque le concept d'énergie verte n'existait pas et que les technologies ne le permettaient pas. Il s'en est suivi une mise en place de structure au niveau
internationnale, avec une certaine accoutumance des consommateurs. Le système est posé depuis déja très longtemps. Alors non je pense pas que la raison soit le capitalisme. En revanche celui-ci
freine peut-être un peu le progrès quoiqu'il y ait quand même une course à la découverte de l'énergie verte rentable.


Un autre argument peut-être plus valable est que un panneau solaire n'est pour le moment pas assez rentable. Ca polue plus de le construire que l'avantage niveau pollution qu'il prodigue.


Donc voila, je ne dis pas que la situation dans la quelle nous sommes est la bonne. Je dis simplement que tes arguments sont mauvais


ALex



beuh 25/05/2011 13:21


"D'après ce que nous venons de voir, en comparant avec des filières propres et renouvelables comme le solaireou l'éolien, on peut se demander pourquoi le pétrole a autant de succès. En fait, et
c'est terrible, c'est tout simplement... parce que ça coûte moins cher aux patrons d'exploiter du pétrole plutôt que de faire de l'éolien ou du solaire." Enfaite c'est moins cher car le rendement
est BIEN meilleur que les énergies "renouvelables". De plus, il est TRÈS DIFFICILE de stocker de l'électricité (comparer au pétrole). Tant que l'on ne saura pas la stocker efficacement, toutes les
énergies intermittentes (solaire, éolien) ne pourrons pas être intégrer a grande échelle sur les grands réseaux de distribution.(comme tu le soulignes après). Une petite remarque, aujourd'hui, on
utilise des turbines entrainé par les courants d'air chaud (vapeur d'eau). Je ne crois pas que l'on utilise encore des "pistons". Je penses que pour l'après pétrole, En plus d'un réduction de notre
consommation, ce sera le nucléaire qui assurera la production d'électricité, et que pour le transport, on synthétisera de l'essence (on évite le renouvellement du parc automobile + technologie
maitrisé + grande efficacité + facile a stocker).Le rejet des gaz à effet de serre n'est pas un vrai problème dans le sens où on ne CONNAIS PAS leur réel effet et si ils sont la cause (ou la
conséquence) du réchauffement.


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  • : L'étoile du marin, site web de Corentin CHAROUSSET
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