Les conversions d’énergie
Introduction :
Avant d’être utilisée, l’énergie peut subir une ou plusieurs conversions. Dans ce cours nous allons voir de nombreux exemples de conversion d’énergie et apprendre à les représenter. Tout d’abord nous découvrirons les convertisseurs d’énergie, puis les chaînes énergétiques, pour enfin nous intéresser aux systèmes de stockage de l’énergie.
Convertir une énergie en une autre
Convertir une énergie en une autre
On peut citer différentes énergies : l’énergie thermique, électrique, lumineuse, chimique ou de mouvement.
Pour être utilisée, l’énergie doit souvent se présenter sous une forme spécifique. Aussi il est parfois nécessaire de passer d’une énergie à l’autre en faisant appel à un convertisseur.
Définition
Convertisseur d’énergie :
Un convertisseur d’énergie permet la conversion d’une forme d’énergie en une ou plusieurs autres forme d’énergie.
Exemple
- Une éolienne convertit l’énergie de mouvement du vent en énergie électrique et thermique.
- Une cellule photovoltaïque convertit l’énergie lumineuse en énergie électrique.
- Les muscles des jambes d’un cycliste convertissent de l’énergie chimique en énergie de mouvement qui permet de faire tourner le pédalier du vélo.
- Une ampoule à filament convertit l’énergie électrique en énergie lumineuse et en énergie thermique.
Un convertisseur ne crée pas d’énergie, il transforme l’énergie qu’on lui apporte, ainsi l’énergie qui entre dans le convertisseur est égale à l’énergie qui en sort.
Pour l’exemple de l’ampoule on peut écrire :
Énergie électrique = Énergie thermique + Énergie lumineuse
Tous les appareils électriques sont des convertisseurs d’énergie, ils convertissent l’énergie électrique en une autre forme comme l’énergie de mouvement pour un moteur, l’énergie lumineuse pour une lampe ou l’énergie thermique pour un four.
Les chaînes énergétiques
Les chaînes énergétiques
Définition
Chaîne énergétique :
Une chaîne énergétique est une représentation de la conversion d’une forme d’énergie en une ou plusieurs formes d’énergie.
Une ampoule à filament convertit l’énergie électrique en énergie lumineuse et en énergie thermique.
Une éolienne convertit l’énergie de mouvement du vent en énergie électrique.
Une chaîne énergétique peut comporter un ou plusieurs convertisseurs.
Stocker l’énergie
Stocker l’énergie
Les besoins en énergie ne sont pas constants et ne correspondent pas toujours au moment de la production. Il est donc necessaire de stocker l’énergie afin de pouvoir l’utiliser quand on en a besoin.
Définition
Stocker l’énergie :
Opération qui consiste à conserver une quantité d’énergie pour pouvoir l’utiliser plus tard.
Certaines énergies ne peuvent pas être conservées très longtemps, c’est le cas de l’énergie électrique et de l’énergie thermique.
L’électricité ne peut pas être stockée directement après sa production. Il est donc indispensable de convertir l’énergie électrique sous une autre forme afin de la stocker : le plus souvent on utilise l’énergie chimique. Il est possible de conserver de l’énergie chimique en chargeant des piles ou des batteries mais le dispositif est très encombrant et lourd.
L’énergie thermique est encore plus difficile à conserver car on a beaucoup de mal à contenir la chaleur.
Le charbon, le gaz et le pétrole, sous forme de réservoirs naturels, sont un moyen de stockage.
Conclusion :
Nous avons besoin d’énergie au quotidien pour nous éclairer, nous chauffer, nous déplacer et pour communiquer. Dans cette optique, il est nécessaire de convertir l’énergie d’une forme à une autre et de stocker l’énergie pour une utilisation ultérieure.