juil 2021
Guide de l'Énergie : Comprendre ses Fondements et ses Implications
Nous l’utilisons tous les jours, sans même en avoir conscience. À la maison, au bureau, dans les transports, l’énergie est omniprésente dans notre vie quotidienne.
Mais savons-nous véritablement comment est-elle produite, quels sont les mécanismes physiques qui la régissent ? De quels matériaux est-elle issue ?
Comprendre les Fondements de l'Énergie : Introduction
Dans cet article, nous allons explorer en détail le monde de l'énergie, de sa définition à son rôle essentiel dans la transition vers un avenir énergétique durable.
Si les souvenirs de vos cours de physique sont lointains, ne vous inquiétez pas. Nous vous offrons une explication accessible de tous les aspects liés à l'énergie.
Définition de l’énergie : Élément Fondamental de Notre Univers
L'énergie est un concept fondamental qui régit notre univers, elle alimente tout le fonctionnement de tous les objets et équipements que nous utilisons. Elle est donc omniprésente dans notre quotidien, que ce soit sous forme de carburant pour nos véhicules, d'électricité pour nos appareils, ou de gaz pour nos chauffages. Elle est créée à travers une variété de processus mécaniques ou thermiques que nous allons vous expliquer. Ces processus génèrent à la fois une énergie utile et de la chaleur résiduelle. Ce qui reste d'énergie après ces pertes est appelé le rendement.
Avant de poursuivre, il est bon de préciser que l’énergie se mesure selon une multitude d’unités dont :
- Le joule (J), unité du Système International (SI). Il est généralement utilisé dans les domaines de la physique et de l'ingénierie.
- Le kilowattheure (kWh), il s'agit de l'unité d'énergie la plus couramment utilisée dans le contexte quotidien, en particulier pour la facturation de l'électricité.
- La calorie (cal), couramment utilisée en diététique pour mesurer la valeur énergétique des aliments.
La conversion entre chacune est la suivante :
- 1 kWh = 3600 kJ
- 1 cal = 4.18 J
Pour aller plus loin, voici une explication plus scientifique de ces unités de mesure :
- Le joule (J) : Un joule équivaut à une quantité d'énergie nécessaire pour effectuer un travail d'un newton (N) sur une distance d'un mètre (m). C'est une unité de mesure très courante pour les phénomènes énergétiques de petite échelle.
- Le kilowattheure (kWh) : Un kilowattheure équivaut à la consommation d'un appareil électrique d'une puissance d'un kilowatt (kW) pendant une heure. Cela signifie que si vous utilisez un appareil de 1 kW pendant une heure, vous avez consommé 1 kWh d'énergie.
- La calorie (cal) : Une calorie représente la quantité d'énergie nécessaire pour élever la température d'un gramme (g) d'eau d’un degré Celsius (°C). Cependant, il existe aussi une unité plus grande appelée kilocalorie (kcal) couramment utilisée pour représenter les valeurs énergétiques des aliments, où 1 kcal équivaut à 1000 cal.
Comprendre le processus de création d’énergie en 3 étapes
Etape 1 : Les sources d’énergies primaires
Les sources d'énergie primaires sont des ressources naturelles qui existent à l'état brut mais nécessitent une transformation avant d'être utilisées. Cela inclut des éléments tels que le vent, le soleil, l'eau, la biomasse, la géothermie, le pétrole, le charbon, le gaz et l'uranium. Ces sources sont généralement regroupées en deux grandes catégories :
- L’énergie mécanique (hydraulique, éolienne), issue d’un mouvement.
- L’énergie thermique (solaire, issue de la combustion fossile comme avec le pétrole, le gaz et le charbon), issue de la chaleur.
Pour continuer, nous prendrons l’exemple de la transformation du pétrole en énergie.
Le pétrole brut est considéré comme une source d'énergie primaire. Il s'agit d'une ressource naturelle extraite du sol, mais elle ne peut pas être utilisée directement pour alimenter des véhicules ou des usines.
Etape 2 : La transformation en énergies secondaires
Le terme "énergie secondaire" désigne une forme d'énergie qui résulte de la conversion d'une source d'énergie primaire. Par exemple, l'électricité est une énergie secondaire générée à partir de diverses sources d'énergie primaires, telles que l'énergie solaire grâce aux panneaux photovoltaïques, l'énergie nucléaire par le biais de réacteurs, l'énergie hydraulique grâce à des barrages, ou encore l'énergie éolienne grâce aux éoliennes.
Pour continuer avec l’exemple du pétrole : Lorsque le pétrole brut est raffiné, il est transformé en produits pétroliers comme l'essence, le diesel, le kérosène, etc. Ces produits pétroliers sont des formes d'énergie secondaire. Ils sont plus faciles à stocker, à transporter et à utiliser dans diverses applications. L'utilisation la plus courante est de faire fonctionner des véhicules, notamment les voitures.
À savoir que lors du passage de l’énergie primaire à l’énergie secondaire, des pertes surviennent et sont liées à la transformation et au transport de cette énergie.
Etape 3 : L’énergie finale, prête à l’utilisation
L’énergie finale est celle qui est disponible chez les utilisateurs. Elle se différencie de l’énergie secondaire par les pertes liées au transport de cette dernière, du site de production au site de consommation.
En France, il est par exemple convenu qu’1 kWh d’énergie électrique finale équivaut à 2,58 kWh d’énergie primaire.
L’énergie : un enjeu essentiel de la transition énergétique
Si, pendant des décennies, l’important était de créer de l’énergie et de la distribuer, aujourd’hui, l’enjeu est inversé et doit s’adapter. Il s’agit toujours de répondre à la demande, mais dans une optique d’utiliser moins d’énergies fossiles et de passer peu à peu aux énergies renouvelables : éolien, solaire, biomasse, hydraulique, biocarburants, géothermie.
La combustion des énergies fossiles est aussi un enjeu environnemental primordial puisqu’elle génère plus de 60% des gaz à effet de serre.
Afin de limiter les pertes d’énergie et ainsi réduire le rapport entre énergie primaire et énergie finale, il est aussi important de produire l’énergie au plus près des consommateurs finaux.
[1] Source : ADEME
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L’énergie de récupération, qu’est-ce que c’est ?
Parmi les énergies renouvelables, il en existe une qui fait moins parler d’elle et qui est pourtant très utilisée : l’énergie de récupération. Il s’agit de capter la chaleur émise par différentes pratiques industrielles (appelée la « chaleur fatale ») pour répondre à d’autres besoins.
Ainsi une entreprise peut utiliser la chaleur que ses actions produisent à d’autres fins, comme le chauffage de ses bâtiments, ou dans d’autres buts purement industriels. Pour cela, elle a besoin d’installer des échangeurs thermiques par exemple. Grâce à des réseaux de chaleur, celle-ci peut aussi être transportée à l’extérieur et bénéficier à d’autres bâtiments. Cette énergie récupérée peut également générer de l’électricité. Elle contribue efficacement à la gestion durable de l'énergie.
Quel est le problème des performances énergétiques des bâtiments ?
Les bâtiments résidentiels et tertiaires représentent la plus grande part de consommation d’énergie (40%). Avec le décret tertiaire paru en 2019, les bâtiments concernés devront ainsi diminuer leur consommation, par rapport à 2010, de 40% d’ici 2030, puis 50% en 2040 et 60% en 2050.
Les grandes entreprises, de plus de 250 salariés notamment, ont quant à elles l’obligation de réaliser un audit énergétique tous les 4 ans. Il existe par ailleurs la certification ISO 50001 qui, en plus de les aider concrètement et en continu à baisser leur consommation, les exonère de l’audit obligatoire.
Mais comment Datanumia accompagne les entreprises, quelle que soit leur taille, ainsi que les collectivités, pour réaliser toutes les étapes nécessaires à une maîtrise de leur consommation ?
Pour y parvenir, il faut que ces entreprises ou collectivités aient fait le choix d’un prestataire qui réponde à leurs spécificités et aient réfléchis aux moyens qu’elles peuvent engager dans le management de leur énergie. Datanumia permet de réaliser un audit sur mesure et le suivi énergétique constant de la consommation au travers de trois offres :
- La Plateforme de management énergétique
Multi-fluide et multi-site, l’iBoard constitue un véritable tableau de bord de vos consommations énergétiques. Il vous accompagne dans l’atteinte de vos ambitions d’économies d’énergie et la réduction de l’empreinte carbone de vos bâtiments.
- L’Energy Management
Bénéficiez d’une approche humaine personnalisée pour analyser vos consommations d’énergie et identifier les actions pour améliorer l’efficacité énergétique de vos bâtiments.
- L’instrumentation et la maintenance
Combinez suivi énergétique avec des capteurs de confort vous permettant d’adresser vos objectifs de réduction de consommation d’énergie tout en améliorant le confort des occupants.
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