• Quelle est la production d'énergie électrique?
• Comment est produite l'énergie électrique ?
• Étapes du secteur de l'électricité
• Types de production d'électricité
• Énergies renouvelables

Nous expliquons ce qu'est la production d'électricité, ses types et comment elle est produite. En outre, les étapes du secteur de l'électricité.

Une grande partie de notre vie quotidienne dépend de l'énergie électrique.

Quelle est la production d'énergie électrique?

La génération de énergie électrique englobe l'ensemble des processus différent à travers lequel il peut être produit électricité, ou ce qui revient au même, transformer d'autres formes de énergie disponible dans le la nature (énergie chimique, cinétique, thermique, lumière, nucléaire, etc.) en énergie électrique utilisable.

La capacité à produire de l'électricité est l'une des principales préoccupations des humanité contemporain, puisque sa consommation Elle s'est généralisée et normalisée depuis sa découverte au XIXe siècle, au point de devenir indispensable dans notre quotidien. Nos maisons, les industriesL'éclairage public, voire nos appareils personnels, dépendent d'une alimentation électrique constante et stable.

Ainsi, la consommation mondiale d'énergie est en augmentation. Alors qu'en 1900, la consommation mondiale d'énergie n'était que de 0,7 térawatt (0,7 x 1012 W), déjà en 2005, elle était estimée à environ 500 exajoules (5 x 1020 J), soit l'équivalent de 138 900 térawatts.

Le secteur industriel est le plus gros consommateur de tous, et par conséquent le monde développé (le soi-disant Premier Monde) est responsable des pourcentages de consommation les plus élevés. Les États-Unis, par exemple, consomment 25 % de l'énergie produite dans le monde.

Par conséquent, la recherche de moyens nouveaux et plus efficaces pour l'obtenir est un domaine dans lequel d'énormes ressources scientifiques et technologiques sont investies, surtout à une époque où les effets climatiques de la industrialisation et de brûler combustibles fossiles c'est devenu non seulement évident, mais alarmant.

Comment est produite l'énergie électrique ?

Différents types d'énergie peuvent être utilisés pour faire tourner la turbine du générateur.

L'électricité, en général, est produite dans de grandes installations appelées centrales électriques ou centrales électriques, qui, profitant de différents types de matière première ou des procédés naturels « fabriquent » de l'électricité.

Pour cela, la plupart des centrales sont équipées d'alternateurs, qui sont de gros appareils qui génèrent courant alternatif. Ils sont constitués d'une bobine, qui est un grand rouleau de matériau rotatif conducteur électrique disposés en fils, et un aimant qui reste fixe.

En faisant tourner la bobine à l'intérieur de l'aimant à grande vitesse, un phénomène appelé induction électromagnétique se produit : la champ magnétique Le résultat mobilise les électrons du matériau conducteur, créant un flux d'énergie qui doit ensuite être "préparé" pour être distribué à travers une série de transformateurs.

Le problème, alors, est de savoir comment faire tourner la bobine à grande vitesse et régulièrement. Dans les expériences menées au XIXe siècle avec l'électricité, elle était générée en pédalant à bicyclette, qui n'en produisait qu'une infime quantité, bien sûr.

Dans le cas des centrales électriques, il faut quelque chose de beaucoup plus sophistiqué : une turbine, qui est un appareil rotatif capable de transmettre énergie mécanique à la bobine, la faisant tourner, de l'utilisation d'une autre force.

Par exemple, vous pouvez utiliser l'eau qui tombe dans une cascade, ou le souffle constant du vent, ou dans la plupart des cas, le fumer quantité ascendante d'une bonne quantité d'eau bouillante, pour laquelle il faut à son tour générer une quantité constante de Chauffer, au moyen du la combustion de divers types de matériaux.

Comme on le verra, le processus complet de génération d'énergie électrique n'est rien d'autre que la transformation de l'énergie chimique en énergie calorique (combustion), pour la convertir plus tard en énergie cinétique et mécanique (en mobilisant la turbine), et plus tard en énergie électromagnétique, c'est-à-dire , , en électricité.

Étapes du secteur de l'électricité

L'électricité est distribuée par des lignes électriques.

Le secteur de l'électricité est celui qui est responsable de l'ensemble du circuit de production d'électricité, depuis sa création jusqu'à sa consommation dans chacun de nos foyers, par exemple. L'ensemble du cycle de production d'énergie dans ce secteur comprend les étapes suivantes :

• Génération. La première étape, logiquement, consiste à obtenir de l'électricité par les moyens disponibles, dans n'importe quel type de centrale électrique existante.
• Transformation. Une fois l'électricité obtenue, elle est généralement soumise à un processus de transformation qui la prépare à être transportée sur un réseau électrique, car l'électricité, contrairement à d'autres produits et biens, ne peut pas être stockée pour une consommation ultérieure, mais doit être transmise immédiatement.

Les postes dits ou usines de transformation, situés à proximité des centrales, ainsi que les centres de transformation, à proximité des centrales, en sont chargés. populations consommateurs, puisque sa mission est de moduler la tension électrique pour rendre l'électricité transportable (haute tension) et consommable (basse tension).

• Distribution. L'électricité doit enfin être fournie à nos maisons ou aux industries qui la consomment via un réseau de câblage appelé lignes électriques, qui est généralement géré par différentes sociétés de distribution et de commercialisation de l'énergie.
• Consommation. Enfin, chaque foyer de consommation ou installation industrielle dispose d'une installation de liaison, qui relie les réseaux de distribution aux installations intérieures, permettant à l'énergie d'être présente là où nous en avons besoin.

Types de production d'électricité

L'énergie éolienne est relativement peu coûteuse et sûre pour la production d'électricité.

La production d'électricité est classée, normalement, par type de centrale électrique dans laquelle elle est produite, ou ce qui est le même, selon quelle procédure spécifique est utilisée pour, comme nous l'avons expliqué précédemment, mobiliser la turbine pour faire tourner la bobine qui à son tour. le temps produit de l'électricité. Ainsi, nous avons :

• Énergie thermoélectrique combustibles fossiles. Les installations thermoélectriques sont celles qui produisent de l'électricité à partir de l'énergie thermique, en faisant bouillir de grandes quantités d'eau ou en chauffant de la même manière d'autres gaz, grâce à la combustion de divers matériaux bio (Charbon, Pétrole, gaz naturel ou d'autres combustibles fossiles) dans une chaudière interne. Dans ces cas, le gaz en expansion est responsable du déplacement de la turbine, puis il est refroidi pour pouvoir répéter le cycle.
• L'énergie thermonucléaire. Le principe de fonctionnement de l'énergie thermonucléaire n'est pas différent de celui de la thermoélectrique, à l'exception du fait que la chaleur nécessaire pour faire tourner les turbines est obtenue par divers procédés chimiques fission de atomes lourd, c'est-à-dire bombarder les noyaux atomiques de certains éléments, pour les forcer à devenir d'autres éléments plus légers et libérer une immense quantité d'énergie. Dans ces usines, appelées réacteurs, la même logique de bombe atomique, mais appliqué à des fins pacifiques. L'inconvénient est qu'il produit des déchets radioactifs difficiles à manipuler et hautement toxiques.
• Énergie géothermique. Encore une fois, dans ce cas, le fonctionnement de la centrale obéit au modèle thermoélectrique, mais sans avoir besoin de combustibles ou de chaudières, puisque la chaleur interne de la centrale est utilisée. croûte terrestre. Pour cela, il faut un emplacement tectonique adapté, c'est-à-dire une zone d'activité tectonique qui permette de déverser de l'eau dans les profondeurs de la terre et de profiter de la vapeur qui en résulte pour mobiliser les turbines électriques.
• L'énergie solaire thermique. Comme dans les cas précédents, ce type de centrales profite de la lumière du soleil, la focalisant et la concentrant au moyen d'un système complexe de miroirs, afin de chauffer des liquides à températures entre 300 et 1000°C, et ainsi démarrer le processus de génération thermoélectrique.
• L'énergie photovoltaïque. Ce type d'énergie est également obtenu en profitant de la lumière solaire, mais dans un sens différent : au moyen de grands champs de cellules photovoltaïques, constituées de diodes sensibles à la lumière solaire, qui génèrent à leurs extrémités de petits différentiels de potentiel. De grands sites sont nécessaires pour ces panneaux solaires produire de l'électricité, mais en même temps cela se fait sans avoir besoin de matières premières et sans polluer trop le environnement.
• Énergie hydroélectrique. Dans ce cas, les turbines électriques de la centrale de production ne sont pas mues par l'action de la chaleur, mais en profitant de l'énergie mécanique d'une cascade. Pour cette raison, un topographie spécifiques à cela, comme les cataractes, les chutes d'eau, les puissantes rivières ou les plans d'eau dans lesquels des barrages peuvent être implantés ou barrages. Au-delà de la modification brutale de ces plans d'eau et de leur écosystèmes propre, c'est une forme de énergie propre, bon marché et sûr.
• Énergie marémotrice ou l'énergie des vagues. C'est le nom donné aux installations permettant d'obtenir de l'énergie électrique à partir des marées ou des vagues de la mer, grâce à des installations côtières qui, grâce à des dispositifs flottants, profitent de la poussée de l'eau pour mobiliser les turbines. Cependant, ce ne sont pas des moyens très puissants et peu rentables d'obtenir de l'énergie, du moins pour le moment.
• Énergie éolienne. Si dans les cas précédents le mouvement naturel de l'eau a été mis à profit, dans les centrales éoliennes, la force du vent est mise à profit, en particulier dans Régions en ce qu'il souffle constamment, comme les zones côtières, les grandes plaines, ou autres. Pour cela, ils disposent de champs entiers d'hélices géantes, sensibles au passage du vent, qui lorsqu'elles se déplacent transmettent de l'énergie mécanique à une turbine électrique. C'est une forme de production d'électricité relativement peu coûteuse et sûre, mais malheureusement très peu puissante et avec un coût important en termes d'aménagement paysager.

Énergies renouvelables

L'obtention d'électricité est un processus complexe et très exigeant impact environnemental, en particulier dans ses variantes traditionnelles, telles que les combustibles fossiles. De plus, dans ces derniers cas, le combustible disponible a des réserves limitées, car le charbon et le pétrole ont une origine géologique très lente et prolongée, ce qui ne nous permet pas de reconstituer les stocks planétaires au même rythme que nous les consommons.

Pour cette raison, de nombreux efforts du secteur de l'énergie sont investis dans la recherche d'éventuelles sources renouvelables, ou dans l'amélioration de celles qui existent déjà, telles que l'énergie solaire, hydroélectrique et géothermique.

Cependant, les grands espoirs de l'humanité en matière énergétique pointent vers la possibilité de la fusion atomique comme source d'énergie sûre, fiable, non polluante et renouvelable : on y prélève des atomes d'hydrogène, l'élément le plus abondant au monde. univers, et fusionner pour générer d'énormes quantités d'énergie, tout comme cela se passe au cœur de la étoiles dans l'espace.

Malheureusement, le bonheur La technologie elle est encore loin de notre portée, l'humanité devra donc redoubler d'efforts pour adapter sa consommation d'énergie aux possibilités du monde, ou risquer de la ruiner complètement dans notre désir d'énergie électrique infinie.