Initiation synthétique sur l'énergie par Sébastien Candel

Le mot des Académiciens

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Sébastien Candel, physicien et vice-président de l’Académie des Sciences en 2015-2016, nous parle du mot énergie.
Mot de la langue courante, l’énergie est un concept fondamental en science. Il joue aussi un rôle majeur en technologie. Sur le plan scientifique c'est la capacité à réaliser ou faire un certain travail, par exemple dans le domaine mécanique, il s'agit d'élever une masse sur une certaine hauteur. Mais l'énergie intervient dans beaucoup d'autres domaines. Elle est indispensable à la vie. Quand nous mangeons c'est une quantité d'énergie que nous ingérons. On la mesure en kilocalories. Il nous en faut 2500 kilocalories par jour pour subsister. L’énergie est essentielle pour un très grand nombre d’activités. Ainsi elle nous permet d’obtenir des métaux à partir de minerais, du ciment à partir du calcaire, du verre à partir de silice. Sans énergie, pas de voiture, pas de robot ni de téléphone portable, d’ordinateur ou d’internet. L’énergie se présente sous des formes très diverses : mécanique, électrique, chimique, électromagnétique, nucléaire.

Nous savons passer d’une forme à une autre. Ainsi par exemple, le rayonnement solaire est transformé en énergie électrique au moyen de panneaux photovoltaïques. C’est une énergie renouvelable. De même de l’eau stockée derrière un barrage permet lorsqu’on la fait chuter dans une conduite d’obtenir de l’énergie électrique. C’est au départ de l’énergie potentielle. On trouve aussi de l’énergie dans le vent qui capturé par le rotor d’une éolienne et au travers d’un générateur nous donne de l’énergie électrique.

Dans toutes ces transformations, l’énergie suit un des grands principes de la physique, celui de la conservation de l’énergie. Mais l’énergie qui est utile n’est qu’un pourcentage de l’énergie initialement disponible. C’est une question de rendement qui a été étudiée notamment par Sadi Carnot dans un mémoire remarquable sur la puissance motrice du feu publié en 1824.

Actuellement, 80 % de l’énergie est obtenu des combustibles fossiles : charbon, pétrole et gaz. Leur combustion dégage de la chaleur qui peut être ensuite transformée en énergie mécanique, dans des moteurs ou dans des turbines. C’est ce qui permet par exemple de faire voler les avions.

Un des grands défis pour l’avenir est  celui de réduire notre dépendance aux énergies fossiles. Il y a des solutions mais cette question est loin d’être réglée. Elle va demander beaucoup d’efforts scientifiques, technologiques, industriels et une prise de conscience par tous des enjeux et des défis correspondants. 

Réalisateur : Momoko Seto

Producteur : Académie des sciences / Ecce Films

Production : 2016

Publié le - Mis à jour le 03-10-2016

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