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Énergie primaire

Une source d’énergie primaire est une forme d’énergie disponible dans la nature avant toute transformation. Si elle n’est pas utilisable directement, elle doit être transformée en une source d’énergie secondaire pour être mise en œuvre. Dans l'industrie de l'énergie, on distingue la production d'énergie primaire, de son stockage et son transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) sous la forme d'énergie secondaire, et de la consommation d'énergie finale.

L’énergie secondaire est-elle même transformée en énergie finale au stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un...) de l’utilisation. Ainsi l’énergie mécanique d’une chute d’eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), transformée en électricité puis transportée sous cette forme peut-elle produire chez l’utilisateur final de l’énergie électrique pour différentes utilisations (éclairage, froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.), chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.), ...). Notons qu’au niveau de l’utilisateur les formes d’énergie sont plus ou moins substituables.

Cette série de transformations forme une chaîne énergétique, par exemple la chaîne pétrolière : extraction, transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des actions de...), raffinage, distribution, utilisation. Les transformations sont caractérisées par un rendement, toujours inférieur à 1 par suite des pertes.

Dans les statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle comprend la collecte, l'analyse, l'interprétation de données ainsi que la...) de comparaison de la production et de l’utilisation de l’énergie, on a l’habitude de considérer comme énergie primaire, l’énergie qui résulte de la première transformation (ainsi la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) nucléaire, l'électricité éolienne ou l'électricité hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs...) est-elle considérée comme électricité primaire) et comme énergie finale la forme sous laquelle elle arrive chez l’utilisateur final (ainsi l’électricité mesurée au compteur de l’abonné quelle qu’en soit l’utilisation finale : éclairage, chauffage, machines...), parce que ce sont celles pour lesquelles on dispose de données chiffrées.

Pour permettre les comparaisons, toutes les formes d’énergie sont exprimées à l’aide d’une unité commune : la tonne ( La tonne représente différentes unités de mesure ; Une tonne est un grand et large tonneau ; Une tonne-pompe est un fourgon...) équivalent-pétrole ou tep (La tonne d'équivalent pétrole (symbole tep) est une unité d'énergie d'un point de vue économique et industriel.).

Les formes d’énergie primaires sont les suivantes :

  • Énergie humaine et animale : énergie mécanique de traction animale
  • Énergie mécanique des éléments naturels :
    • Énergie hydraulique (cours d’eau et chutes d’eau) transformée en énergie mécanique (moulins à eau) ou électrique (centrale hydroélectrique).
    • Énergie marémotrice (marées) transformée en énergie électrique dans des centrales marémotrices.
    • Énergie éolienne (vent) transformée en énergie mécanique (moulins à vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel à tous les...), voiliers, char à voile) ou électrique (génératrice éolienne).
  • Énergie chimique : transformée en chaleur (énergie thermique) par combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une...), puis en électricité.

La cogénération consiste à produire simultanément chaleur et électricité. Les combustibles peuvent aussi actionner des moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou...). La combustion dégage du gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) carbonique (CO2).

    • Combustibles minéraux :
      • Combustibles minéraux solides (CMS) : charbon, lignite, à base de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) plus ou moins pur.
      • Hydrocarbures : gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent naturellement dans des roches poreuses sous forme...), pétrole (molécules formées de carbone et d’hydrogène).
    • Explosifs : énergie non contrôlée.
    • Biomasse : bois, produits et déchets végétaux, formés de matière organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les...) (essentiellement carbone, hydrogène et oxygène), transformés en combustibles divers : bois et dérivés, diester (Le biodiesel, biogazole ou B100 (B20, B5, B2, etc) est un carburant obtenu à partir d'huile végétale ou animale transformée par un procédé chimique appelé...), méthane (biogaz), méthanol, éthanol...
  • Énergie nucléaire :
    • Fission : radioactivité de l’uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que l'argent, autant que le...) et du plutonium (Le plutonium est un métal lourd de symbole chimique Pu et de numéro atomique 94, très dense — approximativement 1,74 fois plus lourd que le plomb — radioactif et toxique,...) transformée en chaleur, puis en électricité ; une partie de la chaleur est perdue et rejetée dans l’air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de...) et dans l’eau.
    • Fusion : encore au stade expérimental.
  • Énergie solaire : rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement élevées), le Soleil rayonne des ondes électromagnétiques dont...), transformé en chaleur (chauffe-eau solaire, pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) à chaleur) ou en électricité (cellules photo-voltaïques).
  • Énergie thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents...) terrestre :
    • Géothermie : exploitation de la chaleur naturelle des couches profondes de l’écorce terrestre.

Les formes d’énergie finale sont également variées :

  • Énergie mécanique : moteurs et machines (industrie, agriculture, transports, utilisations domestiques...)
  • Énergie électrique : éclairage, froid, moteurs, chauffage, ...
  • Énergie thermique : industrie, agriculture, chauffage, réfrigération, climatisation (La climatisation est la technique qui consiste à modifier, contrôler et réguler les conditions climatiques (température, humidité, niveau de poussières, etc.) d’un local pour des raisons de...)...
  • Énergie rayonnante : éclairage, émissions radioélectriques (radio, télévision, téléphonie, radars, lasers, rayons X...)

Notons que les combustibles, charbon, pétrole, gaz naturel, ont aussi une utilisation non énergétique comme matière première dans l’industrie chimique : carbochimie, pétrochimie, engrais (Les engrais sont des substances, le plus souvent des mélanges d'éléments minéraux, destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs, de...) et le bâtiment ou les travaux publics (bitume)...

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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