Historique condensé des énergies

10 décembre 2012

Des énergies renouvelables ...
La première étape d'utilisation d'une source d'énergie extérieure a été la domestication du feu. Avec une source d'énergie renouvelable: le bois. Le feu a crée un lien social différent autour des premiers foyers, il y a 400 000 ans (les premières traces de feu entretenu à Zhoukoudian en Chine).

L'âge agricole a été témoin de l'utilisation d'autres formes d'énergies renouvelables comme la force animale pour tracter, se déplacer. L'énergie éolienne et l'hydraulique ont aussi été utilisées assez tôt. Les premières voiles pour se mouvoir sur l'eau sont apparues en Egypte en 3200 avant JC. En 2500 avant JC, des bateaux assez évolués permettaient de naviguer sur les mers. L'énergie éolienne est donc récente au regard de l'histoire de l'homme, mais aussi assez ancienne dans notre perspective historique. Des moulins utilisant l'énergie de l'écoulement de l'eau ou du vent sont apparus ensuite. Les premières traces d'utilisation de l'énergie hydraulique remontent au 9ème siècle: roues à aube, puis éolienne à axe vertical en Perse dès 600 puis à axe horizontal au 12ème siècle en Europe.

… et des énergies fossiles: charbon pour les débuts
A l'ère industrielle, l'homme commence à recourir massivement au charbon qui est la première source d'énergie fossile extraite du sol. Ce faisant, il a favorisé l’un des quatre éléments (établis dans la grèce antique, mais qui se retrouvent en asie) : le feu. La terre, l’eau et l’air ont été relégués en arrière plan depuis la révolution industrielle. L’une des sciences qui s’est développé, la thermodynamique contient le mot chaleur et vitesse. La locomotive à vapeur a été l’un des emblèmes de la révolution industrielle, vapeur générée par la combustion du charbon. Le charbon houiller résulte de la fossilisation de végétaux opérée entre 355 et 295 millions d'années avant notre ère. Cette fossilisation a eu lieu car à l'époque il n’existait aucune bactérie capable de digérer les nouvelles espèces ligneuses*. Dans des zones maritimes, des mouvements géologiques ont emprisonné ces matières organiques dans le sous-sol donnant naissance à des gisements de charbon.

Les premières utilisations du charbon se trouvent dans la civilisation chinoise environ 1000 ans avant JC pour réaliser la fusion du cuivre. Les forgerons ont commencé à l'utiliser dès le 4 ème siècle avant Jésus Christ en Europe, mais il faut attendre le 12ème siècle pour voir son utilisation diffusée. Les chemins de fer et la navigation grâce aux bateaux à vapeur ont poussé l'humanité (à partir de la deuxième moitié du 19ème siècle) à extraire de grandes quantités de charbon. En brûlant, il a produit des émissions de carbone qui se sont accumulées sous forme de CO2 dans l’atmosphère. Nous y reviendrons dans le prochain chapitre qui aborde l'effet de serre.

La Chine (suivie par les Etats-Unis) est aujourd'hui devenue la première consommatrice de charbon. Du fait de son développement économique soutenu, la tendance est encore à la hausse pour quelques années. Elle dispose des plus grandes réserves mondiales. Le charbon a été en 2006 l'énergie fossile au plus fort taux de développement (4,5 %) avec une consommation annuelle de 4,8 Gigatonnes (*4,8 Milliards de tonnes, soit plus de 700 kg de charbon par terrien par an !) en 2002. Dans certains pays, le pic de production a déjà eu lieu: 1958 pour la France ; la dernière mine de charbon française a été fermée en Lorraine en 2004. Le pic de production mondial du charbon est estimé entre 2020 ou 2050 selon les sources. Le charbon est aujourd'hui majoritairement destiné à la production d'électricité, de ciment et à la métallurgie.

La production d'électricité dans des centrales thermiques brûle le charbon qui chauffe de l'eau dont la vapeur actionne une turbine. Un alternateur est ainsi maintenu en rotation : il convertit l’énergie cinétique en l'électricité. La combustion du charbon produit des fumées denses en CO2 mais également chargées en oxyde de soufre. Les deux tiers de l'électricité mondiale sont produits en faisant brûler du charbon.

Marc Zischka

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