L'ENERGIE, C'EST QUOI? L ' énergie, c est ce qui permet de faire des «choses». Elle est le carburant des actions. Il y a ton énergie, qui te permet chaque jour de te lever, de travailler, de jouer, de parler avec les autres. L énergie est aussi partout autour de toi... Seulement, on ne la voit que lorsqu elle est transformée : un train qui passe, du bois qui brûle, de l eau qui coule, le soleil qui éclaire et chauffe ton visage. Tout ça c est de l énergie. Pour vivre l être humain a besoin de: se chauffer, se nourrir, se laver, se déplacer, communiquer, s éclairer, nettoyer et s amuser. Chacun de ces besoins demande de l énergie. Toutes les sources d énergie se trouvent sur la Terre, sauf l énergie qui vient du soleil. Elle est inépuisable et indispensable à la vie. Sans le soleil, pas de vent, pas de pluie, pas de lumière du jour et pas de plantes... Sais-tu quelles sont les autres sources d énergie?
LES UNITES DE L'ENERGIE Tout ce qui apporte de l énergie peut se mesurer. Selon ce qu on mesure, on utilise différentes unités : les calories pour la nourriture, les litres de pétrole pour la voiture, les Joule, mais chaque fois pour mesurer la même chose : de l énergie. 1 JOULE = soulever un objet de 100 g ( une pomme par exemple ) d une hauteur d un mètre. Le Watt (W) 1 WATT Le Joule est l unité scientifique qui sert à mesurer l énergie : elle est très petite puisqu elle correspond à l énergie d une lampe de poche de 1 Watt allumée pendant une seconde. La puissance des appareils électriques se mesure en WATT : plus ils sont puissants, plus ils consomment d énergie. 1800 WATT 1 KWH un sèche-cheveux de 1800 Watt allumé pendant 33 minutes aura consommé 1 kwh, autant qu une lampe de poche allumée mille heures ( 40 jours! ) Le kilowattheure (kwh) La consommation d énergie électrique se mesure en kilowatt-heure (kwh). 1 kwh = 1000 Watt-heure. C est la puissance d un appareil (en Watt) allumé pendant un certain temps (en heure).
NOS BESOINS ET LEUR CONSOMMATION D'ENERGIE Pour répondre à nos besoins quotidiens, on peut consommer beaucoup d énergie ou très peu. Par exemple, aller à pied ou en trotinette à l école demande 1000 fois moins d énergie À FILAMENT que d aller en voiture, et 200 fois moins qu en bus ou en train. Sur les appareils électriques, il y a des étiquettes pour savoir s ils consomment peu ou beaucoup d énergie. exemple pour les ampoules HALOGENE PRIX D ACHAT et coût de l énergie sur 50 000 h 11 LUMEN/WATT E 32.5 LUMEN/WATT C 2.50 CHF 825.- /50 000 h 1300 100 1 000 Lumen Watt h 1300 85 1 000 à 3 000 Lumen Watt h 10.- CHF 500.- /50 000 h FLUO COMPACTE DIODE (LED) A 54 LUMEN/WATT +A 65 LUMEN/WATT 15.- CHF 250.- /50 000 h 1300 20 8000 Lumen Watt h 1300 10 50 000 Lumen Watt h 28.- CHF 150.- /50 000 h
Ils se réchauffaient grâce au feu et aux peaux d animaux et se déplaçaient à pieds, ils comptaient sur leur propre force physique. Ils utilisaient uniquement des énergies renouvelables issues de la biomasse (plantes, animaux). Dans la préhistoire, nos ancêtres avaient peu de besoins et utilisaient donc peu d énergie. Ils voulaient manger et avoir assez chaud pour survivre. Ils comptaient sur le soleil et sa chaleur, cueillaient et chassaient. Depuis, les hommes ont évolué. ils ont inventé de nombreuses machines pour faciliter leur travail et améliorer leur confort. De plus la population mondiale a fortement augmenté. Pour satisfaire ces besoins grandissants, l homme a recours aux énergies non-renouvelables comme le charbon, le pétrole, le gaz et l uranium. NOS SOURCES D'ENERGIE 90 Évolution de la consommation d énergie depuis le début de l ère industrielle PUCE ELECTRONIQUE 80 Autres 70 60 50 40 30 20 millions de barils de pétrole par jour MOTEUR À ESSENCE MOTEUR ÉLECTRIQUE AMPOULE AVIATION CIVILE TÉLÉVISION ÉNERGIE NUCLÉAIRE Biomasse Electricité Hydraulique Electricité Nucléaire 10 MOTEUR À VAPEUR 0 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
L'ENERGIE DE TOUS LES JOURS... Chaque jour, nous devons manger, nous chauffer, nous déplacer. Pour répondre à ces besoins nous comptons sur beaucoup de monde : les agriculteurs pour produire nos aliments, les industriels qui fabriquent des objets, les transporteurs qui les conduisent dans des magasins où nous les achetons, et enfin, pour pouvoir les acheter, il faut un lieu pour travailler et gagner de l argent.... ET ENERGIE GRISE Il faut 50 fois plus d énergie pour fabriquer une pile que ce qu elle founira dans toute sa vie. Toutes ces activités consomment de l énergie. Les objets qui nous entourent consomment souvent de l énergie pour fonctionner. Par contre, il en faut toujours pour les fabriquer. Depuis l extraction des matières premières de la Terre jusqu à la commercialisation d un objet, il a fallu de nombreuses étapes, coûteuses en énergie. Lorsqu on achète une voiture neuve, avec l énergie qui a servi à la fabriquer, c est comme si elle avait déjà roulé deux fois autour de la Terre (env. 70 000 km)! Il y a l énergie cachée des objets... Avec l énergie grise contenue dans un ordinateur, on pourrait le faire fonctionner pendant 15 ans. Cette énergie cachée qui fait l histoire d un produit est appelée «énergie grise», elle représente 40 % de notre consommation d énergie!
L' ENERGIE GRISE DES ALIMENTS Agneau Asp Haricots v erges Pérou Production locale Dans 1 kg de viande fraîche d agneau de Nouvelle-Zélande se cache autant d énergie grise que dans 80 Kg de haricots frais en provenance de Suisse. erts Egypte Production locale Nouvelle Zélande Production locale
QU ` EST-CE QUI QU` CLOCHE CHEZ NOUS? I ciien Europe, nous avons un mode de vie très gourmand en énergie. Nous mangeons des aliments qui viennent de très loin, nous portons des habits fabriqués de l autre côté du monde, et nous utilisons des technologies avancées, ordinateurs, voitures, avions etc... L eau est abondante et le courant électrique est indispensable. Mais est-ce «normal»? Qu en est-il pour la planète? D' D où vient ce que tu as dans ton assiette? Sais-tu qui l a fait pousser? Où et comment vit la personne qui l a récolté? Est-ce un aliment congelé, préparé, mis en conserve? Car toutes ces étapes demandent du travail et de l énergie...
EMPREINTE ECOLOGIQUE L' empreinte écologique est une méthode scientifique qui calcule les impacts de l être humain sur l environnement. Le résultat, c est-à-dire l empreinte écologique représente la surface de nature nécessaire pour répondre à nos besoins (énergie, nourriture, matière première, construction, etc.). La méthode se base sur la «biocapacité» mesurée en hectare global. C est la capacité de la nature à fournir des ressources naturelles et à absorber les polluants. La biocapacité d un désert est faible et celle d une forêt est grande. Lorsque l empreinte écologique et la biocapacité d une région sont les mêmes, cette région est en équilibre ; son développement est donc durable. 0.61 Sénégal 0.78 Vietnam 0.94 Equateur 2.78 Europe 4.44 États-Unis comparaison de l empreinte écologique de 5 pays différents. Si tout le monde consommait comme les européens, il faudrait presque 2 Terres de plus! énergie grise terres de culture L empreinte écologique de la Suisse énergie nucléaire 17% 15% 11% 6% 9% 3% 4% herbages surfaces forêts urbaines pêche L ' empreinte écologique de la Suisse est actuellement de 4,7 hectares globaux par personne, alors que la biocapacité du pays s élève seulement à 1,6 hectares globaux par personne. L empreinte écologique de la Suisse est donc près de trois fois supérieure à sa biocapacité. C est pour cela qu on importe quasi tout ce qu on consomme. Notre consommation d énergie est la cause principale de notre forte empreinte écologique. Elle en est responsable pour 35% deux tiers et dépasse par conséquent de loin les autres facteurs. De plus, l empreinte de l énergie est celle qui a le plus augmenté au énergie fossile cours des dernières décennies. Source «L empreinte écologique de la Suisse. Une contribution au débat sur la durabilité». Office fédéral de la statistique (OFS), Neuchâtel, 2006
ÉNERGIE PRIMAIRERE DÉFORESTATION, POLLUTION DES EAUX ET DU SOL, EMPLOIS DANGEUREUX DÉCHETS Chaque fois que l homme transforme une source d énergie pour l utiliser, il y a un impact sur l environnement et des pertes. EXTRACTION POLLUTION DE L'AIR, DE LA MER ET DU SOL, ACCIDENTS ÉNERGIE FOSSILE RAFFINAGE TRANSPORT POLLUTION DE L'AIR, CO2, DÉCHETS (NUCLÉAIRES) POLLUTIONS USINE ÉLECTRIQUE DES SOURCES D`ENERGIE ÉNERGIE ÉLECTRIQUE BEAUCOUP D'UTILISATEURS ÉNERGIE PRIMAIRE POLLUTION LORS DE LA CONSTRUCTION, IMPACTS SUR LE PAYSAGE ET LA FAUNE É N E R G I E RENOUVELABLE USINE ÉLECTRIQUE La pollution est inévitable, il n y a pas d énergie miracle qui ne pollue pas. Mais elle peut être très faible, ou très importante. Cela dépend du type d énergie et de comment elle est transformée. ÉNERGIE ÉLECTRIQUE PEU D'UTILISATEURS
La production d énergie présente des risques. Cela va du panneau solaire qui vous tombe sur la tête à beaucoup plus grave comme l explosion d une centrale nucléaire, la rupture d un barrage, le naufrage d un pétrolier (marée noire). Évolution du nuage radioactif de la centrale nucléaire de Tchernobyl entre les mois d avril et mai 1986 RISQUES ET POLLUTIONS Cette photo satellite, en plus des pollutions lumineuses des zones urbaines en blanc, montre en rouge les combustions de gaz naturel issues de l extraction du pétrole Traînées de réacteurs d avions sur la France Les accidents majeurs peuvent être très polluants pour la nature, mais ils restent exceptionnels. L utilisation d énergie non renouvelable produit de nombreuses petites pollutions qui peuvent être très embêtantes sur la durée, par exemple : maladies (cancers, problèmes respiratoires,... ) dues aux pics d ozone, fumées et particules fines ; dégâts sur la nature dus aux pluies acides, trous dans la couche d ozone ; déchets qu il faut traiter sinon ils polluent, c est particulièrement le cas des déchets radioactifs qu il faut isoler pendant des milliers d années ; - dérèglement du climat à cause de l augmentation de l effet de serre provoqué par la hausse du CO 2 dans l atmosphère.
rayonnement arrivant sur Terre : 1350 W/m 2-18 C rayonnement réfléchi température de la terre infrarouge Terre sans atmosphère : pas d effet de serre Dans l atmosphère, certains gaz appelés «gaz à effet de serre», comme le CO 2 (ou dioxyde de carbone) jouent le même rôle qu une vitre dans une maison : ils permettent aux rayons du soleil de rentrer et retiennent une partie de la chaleur reçue. C est l effet de serre naturel. L'EFFET DE SERRE : PRINCIPE Terre avec atmosphère : effet de serre Cela crée une bulle «chauffée», l atmosphère qui permet d avoir une température moyenne de +15 C à la surface du globe. Sans elle, toute la chaleur partirait dans l espace et il ferait -18 C. rayonnement arrivant sur Terre : 1350 W/m 2 rayonnement filtré : 1000 W/m 2 rayonnement réfléchi infrarouge effet de serre atmosphère gaz à effet de serre température de la terre +15 C
l Antarctique le montre : au cours des 160 000 dernières années, de fortes concentrations de CO2 dans l atmosphère ont toujours été accompagnées par des températures moyennes élevées sur notre planète. La vitesse à laquelle la concentration de CO2 augmente depuis environ 1992 1780 CO2 200 ans est sans aucune comparaison. (source Giec) températur e différence par rapport à la température actuelle en degré de glaces prélevées dans concentration de co2 (ppm) dans l'atmosphère L analyse de carottes Corrélation entre la teneur de l atmosphère en CO2 et la température m illénaires avan t ce jour L' HOMME ET L' EFFET DE SERRE : EVOLUTION DU CLIMAT L e problème n est pas l effet de serre mais son augmentation. En brûlant des énergies fossiles, nous envoyons dans l atmosphère de grandes quantités de ces gaz à effet de serre. Trop de chaleur est retenue sur Terre. L équilibre ainsi rompu provoque une modification progressive des climats à la surface du globe : on appelle ce phénomène le changement climatique.
L'EFFET DE SERRE AUGMENTE Avec l augmentation de l effet de serre, les climats deviendront beaucoup plus instables. Dans certaines régions, il y aura plus souvent des périodes de sécheresse, dans d autres régions, des pluies torrentielles provoqueront des inondations. Si les pays riches ont de nombreux moyens pour faire face à ces nouveaux problèmes, les populations les plus pauvres risquent d être beaucoup plus touchées. Cela créera encore plus d injustice et d inégalités entre les habitants du Nord et ceux du Sud. Si la Terre se réchauffe de plus de 2 C, les conditions de vie de nombreuses plantes et animaux seront boulversées. De nombreuses espèces comme l ours blanc, le renard polaire ou le saumon sauvage sont menacées de disparaître. Avec l extinction d espèces, la richesse de la diversité de la vie va diminuer. On appelle cela la perte de la biodiversité. évolution de la fonte des glaces au Pôle Nord 1979 2003
L'ENERGIE DANS LES PAYS DU SUD Les habitants des pays du Sud, en Afrique, en Amérique du Sud et en Asie, consomment beaucoup moins d énergie que ceux des riches pays du Nord. Ils n ont presque pas besoin de se chauffer, mais surtout ils utilisent beaucoup moins d appareils électriques, de machines, de voitures. En Suisse comme dans les autres pays européens, nos sources d énergie sont à 90% d origine non-renouvelable (fossile et nucléaire). Par contre dans les pays du Sud, le trois-quart de l énergie utilisée est renouvelable. C est surtout de la biomasse, comme le bois ou le biogaz. schéma d une cloche à gaz flottante pour générer du biogaz alimentation en purin cloche de stockage flottante fosse de fermentation évacuation du purin production de gaz Dans les pays du Sud, pour que les villages reculés aient de l électricité, on installe des panneaux solaires photovoltaïques. Ils sont fabriqués avec une matière qui transforme la lumière du soleil en électricité. L électricité est ensuite stockée dans des batteries ce qui permet de s éclairer le soir. Avec le biogaz, on peut faire de la cuisine et aussi s éclairer. Le biogaz est fabriqué à partir de déchets organiques comme des pelures de légumes, de la paille, des feuilles mortes ou des bouses de vaches. Ces déchets sont placés dans un digesteur qui agit comme un estomac de vache. Le gaz qui est produit est récupéré dans un réservoir avant d être utilisé pour la cuisinière à gaz.
EFFET DE SERRE : REFUGIES CLIMATIQUES En raison du réchauffement climatique, le niveau des océans va s'élever de 20 à 80 cm d'ici à l'an 2100, suivant les prévisions. Cette élévation va rendre inhabitables de nombreuses régions du monde, principalement les territoires plats proches de la mer, comme les îles ou les deltas. Comme toutes ces régions sont très peuplées, il y a beaucoup de personnes qui risquent de devoir quitter leur maison et se réfugier ailleurs pour continuer à vivre. Dans d'autres régions, les changements climatiques pourront provoquer de longues périodes de sécheresse, ce qui sera dramatique pour les populations vivant dans des pays très arides ou presque désertiques. Les conditions de vie de ces personnes deviendront trop difficiles et ils devront chercher des territoires plus hospitaliers pour les accueillir. Niveau actuel de la mer mer Méditerranée 4 million de personnes affectées 1 800 km 2 de terres submergées mer Méditerranée Effets de la hausse du niveau de la mer sur le delta du Nil Même si d un coup de baguette magique, on arrêtait totalement les émissions de gaz à effet de serre, le niveau de la mer continuerait de monter. Cela est dû à l inertie de l atmosphère : Il faudra de nombreuses année avant que la quantité de gaz à effet de serre (gaz carbonique, méthane) redevienne normale. Pendant tout ce temps, la Terre va continuer de se réchauffer. C est un peu comme une plaque électrique très chaude que l on éteint : elle ne va pas devenir froide tout de suite.
RESSOURCES NATURELLES ET DROITS HUMAINS D ans le monde, les ressources naturelles se trouvent principalement dans les pays du Sud. Mais cette richesse ne profite que rarement aux populations de ces pays, au contraire! C est particulièrement le cas du pétrole qui est une ressource naturelle très convoitée. Dans les pays pauvres, l extraction du pétrole s accompagne généralement d importantes pollutions pour l environnement : pollution de l air par les torchères, mini-marées noires permanentes en raison des fuites dans les installations. Autours des puits de pétrole, les habitants souffrent de maladies provoquées par ces pollutions et leurs conditions de vie sont très mauvaises. Les compagnies pétrolières négocient avec les gouvernements pour accéder aux réserves de pétrole. Très souvent, les gouvernements des pays pauvres sont corrompus et gardent tout l argent pour leur famille, leur clan. Pour rester au pouvoir, les gouvernements des pays Cette photo satellite, montre en rouge les combustions de gaz naturel issues de l extraction du pétrole, notamment au Nigéria pauvres maintiennent l ordre par la force et la menace. Les habitants de ces pays n ont pratiquement aucun droit (pas de liberté d expression ou de rassemblement, pas de presse libre, pas d élections démocratiques). Au Nigéria, la région du delta est très riche en pétrole, mais aussi très peuplée. Vu depuis le ciel, on peut voir de nombreuses torchères qui brûlent du gaz naturel. Ce gaz est brulé car il ne peut pas être utilisé : il n y a pas de réseaux de distribution de gaz au Nigéria. En Guinée équatoriale, petit pays d Afrique centrale qui produit beaucoup de pétrole, le fils du président a reçu pour son anniversaire un yacht de 380 millions de $. C est trois fois le budget annuel pour l éducation et la santé.
LA CONSOMMATION MONDIALE DE L'ENERGIE Si le monde était un village de 20 personnes...... en Amérique du nord, Il y aurait 1 seule personne qui consomme 30% de la totalité du pétrole... en Europe, Il y aurait 2 personnes qui consomment aussi 30% du pétrole mondial ; chaque Européen consomme donc 15 % du pétrole... en Asie, Il y aurait 12 personnes qui toutes ensemble consomment aussi 30% du pétrole un Américain du nord consomme 18 X plus qu un Africain... en Amérique du sud, 2 personnes consomment 5% du pétrole et en Afrique, 3 personnes consomment 5% du pétrole D ans le monde, la consommation d énergie n est pas répartie de manière équitable. Dans les pays du Nord, on consomme surtout de l énergie non renouvelable comme du pétrole ou du gaz naturel, ce qui est très polluant pour la planète. Dans les pays du Sud, on consomme beaucoup moins d énergie et cette énergie est surtout d origine renouvelable. Mais cela évolue car de plus en plus de gens voudraient vivre comme en Europe ou aux Etats-Unis et augmentent leur consommation d énergie. Pour répartir de manière équitable l énergie que nous avons à disposition sur la Terre, les habitants du Nord doivent fortement diminuer leur consommation d énergie pour que ceux du Sud puissent eux aussi répondre à leurs besoins essentiels. En économisant l énergie aujourd hui, nous sommes doublement solidaires: d abord avec les populations du Sud, mais aussi avec les générations futures qui pourront vivre sur une planète sans trop de pollution ni dégâts irréversibles.