Production mondiale d énergie

Transcription

1 Chapitre 14: Autres sources d énergie Énergie nucléaire Énergie solaire Énergie géothermale Hydro-électricité Énergie éolienne Production mondiale d énergie 23% 39% 27% Coal Nuclear Hydro Geothermal Petroleum Natural gas 7% 1% 3% Énergie nucléaire Fission: division d un noyau atomique en plus petites particules,accompagnée d un relâchement d énergie Fusion: regroupement de petites particules avec relâchement d énergie (pas encore commercial) Fission neutron 1

2 Les mines d uranium 95% de l Uranium se retrouve dans les roches sédimentaires et méta-sédimentaires (grès) Les gisements proviennent de l érosion de roches contenants de l uranium et du transport par les eaux souterraines U (IV): reduit(solide) U (VI): oxydé (soluble) : seulement 0.7% de est naturel U-238: 99.3 % des gisements d Uranium U neutron plutonium-239 (réacteur) Th neutron Th-233 (réacteur) Mines d uranium au monde Mine/pays Propriétaire Type Rang Key Lake/Canada Cameco/ Uranerz ciel ouvert 1 Rabbit Lake/Canada Cameco/ Uranerz souterrain 2 Ranger/Australie ERA ciel ouvert 3 Rössing/Namibie RTZ (69%) ciel ouvert 4 Akouta/Niger COGEMA/ Onarem souterrain 5 Cluff Lake/Canada COGEMA ciel ouvert/ 6 souterrain Olympic Dam/Australie WMC souterrain 7 Source:l Institut d uranium Extraction Minerais: U 3 O 8 Cigar Lake (2001) Dans les sables d Athabaska La roche sera gelée avant l extraction pour éviter le transport de radon par les eaux de forage et souterraines U est extrait par dissolution acide et reprécipité Les résidus draineront dans un marais naturel. 2

3 Réacteur nucléaire 30-50% de l énergie est nucléaire en Europe 17% au Canada et 22.5% aux EU Sécurité des réacteurs: Sous conditions optimales, la fission relâche peu de radiation Problèmes: interruption du sytème de refroidissement: core meltdown Chernobyl (1986) Three Mile Island (1979) Les centrales sont près de régions habitées et de cours d eau (Pickering, ON) Chernobyl: 26 avril 1986 accident s est produit lors d un test sur le réacteur 4 Échappement de matière radioactive jusqu en mai 31 décès immédiats + évacuation de personnes dans un rayon de 30 km Construction d un sarcophage (nov. 86): il s est fissuré peu après et a dû être réparé en 1993 Radioactivité: 1 million de fois plus élevée que Three Mile Island, mais moindre que les essais nucléaires du Pacifique La centrale est encore ouverte (2001), elle emploie 6000 personnes Remplacement par une centrale thermique Déchets nucléaires Les déchets ne peuvent pas être éliminés par traitement chimique: dégradation lente naturelle L entrepôsage ou l élimination des déchets nucléaire est encore sous étude: pas encore de méthode sécuritaire et permanente Enfouissement permanent en profondeur? Matériel stable (non fissuré, maléable): granite, sels Entrepôsage temporaire: Haut niveau: contenants en béton et métal au sol Moyen et bas niveau: enfouis dans le sable Fermeture des centrales: millions $ US La durée de vie d un réacteur: ans 3

4 Fusion nucléaire Opposé de la fission: Combinaison de 2 ou plusieurs noyaux atomiques pour en former un plus gros avec relâchement d énergie: énergie du soleil: fusion de H He (énergie) Tritium Deutérium Helium-4 neutron (deutérium: 1p, 1n; tritium: 1p, 2n) Fusion nucléaire (suite) Manque de technologie pour effectuer la fusion Température très élevée (millions de degrés) Besoin de garder les atomes près l un de l autre Seuls résultats: durée de quelques secondes Technologie très coûteuse Matière première abondante (H) Énergie solaire Source abondante et gratuite Peu ou pas de pollution Par contre: Intensité variable de régions en régions Climat: nuages Chauffage solaire passif Chauffage solaire actif:circulation d eau chauffée par le soleil Production d électricité: cellules solaires (satellites) Dispendieux et peu efficace sur terre 4

5 Énergie géothermale La chaleur dégagée par le magma qui se refroidit réchauffe les eaux souterraines adjacentes: eaux chaudes Évidences: geysers, sources thermales Vapeur d eau est aussi générée: énergie utilisée pour les turbines dans les centrales électriques Californie, Nouvelles Zélande, Japon, Italie, etc. Température des eaux: C (système de chauffage par circulation des eaux chaudes en Icelande, Russie) Sources potentielles au Canada: Mont Meager (BC), bassins sédimentaires de l Alberta et Sakatchewan En activité: Université Carleton, Univ. Régina Chaleur dégagée par les mines submergées: Nouvelle Ecosse Énergie hydrothermale (suite) Peu de problèmes environnementaux Faibles émissions de SO 2, mais pas de CO 2 ou de cendres Contamination des eaux de surface par les eaux souterraines, si écoulement se produit Subsidence en surface Nouvelle Zélande: 0.4 m Période d utilisation limitée des sites géothermaux: quelques dizaines d années Position géographique fixe: ne peut pas être distribuée à grande échelle Hydro-électricité 3% de l énergie mondiale Énergie relativement propre: pas de gaz secondaires Énergie renouvelable: tant que le cours d eau s écoule Problèmes: Construction de réservoirs Destruction d habitats naturels Innondation de terres cultivables Émission naturelle de métaux: Hg Production dépend des saisons 5

6 Énergie éolienne Énergie propre Énergie utilisée pour pomper les eaux souterraines et chauffer les maisons Limites: Position géographique Vents constants Grandes superficie Problèmes: Pollution visuelle Patrons migratoires des oiseaux Biomasse Production d énergie par combustion de matières organiques récentes: bois Incinération de déchets domestiques Alcohol: extrait du maïs Mélangé à l essence Bio-gaz: dégradation des déchets oerganiques Méthane Problèmes: production de dioxide de carbone 6