La place de l’électricité dans le panorama des énergies

L’électricité, telle que nous l’utilisons, est un vecteur énergétique assez mystérieux. Elle est produite de diverses manières, à partir d’énergies primaires. Comment se transmet alors, sur des centaines de kilomètres, puis jusque dans toutes les pièces d’un appartement, par le biais d’électrons se déplaçant dans de simples fils de cuivre, quelque chose qui permet tant d’actions diverses, y compris de tuer par électrocution ? Sauf dans l’électronique, fondement de la plupart des usages spécifiques, l’électricité n’est pas utilisable directement.

Elle doit être transformée en une autre énergie, le plus souvent par effet Joule, pour la chaleur, ou par électromagnétisme, pour les moteurs. Elle est idéale pour l’utilisateur, pourvu qu’il soit au bon endroit (elle se transporte, mais par le biais de câbles fixes) et au bon moment, car son stockage est problématique. En effet, ce vecteur d’énergie n’est pas durable. Si l’on arrête la machine de production, l’électricité cesse d’exister. Inversement, il est impératif, dans un réseau donné, de maintenir à tout instant l’équilibre entre la production et la consommation d’énergie électrique. À moins qu’on ne tente de la stocker avec des systèmes d’accumulation.

Mais cela pose de gros problèmes techniques, en voie de solution pour des énergies pas trop importantes. Elle doit être toujours disponible, pour s’adapter exactement à la demande car toute interruption a de graves conséquences sociales et économiques. Outre sa capacité à effectuer de très nombreuses actions, l’électricité a ceci de merveilleux que toutes ses utilisations se font sans la moindre pollution, voire sans bruit. Les pollutions éventuelles ont lieu en amont, lors de sa production. Sa flexibilité d’utilisation est remarquable.

Les échanges thermiques

 

Ainsi permet-elle de faire aussi bien du froid que du chaud. Mais Carnot est toujours là ! Sa conversion en chaleur, par effet Joule, se fait avec un rendement de 100 %. Mais sa conversion en froid se fait avec production simultanée d’une quantité plus grande encore de chaleur. C’est ce que l’on constate avec la réfrigération. Si l’on veut chauffer une cuisine, il suffit d’y installer un congélateur ! À l’intérieur, son moteur fournit un peu de froid, mais à l’extérieur il produit beaucoup de chaleur. L’inverse du réfrigérateur, c’est la pompe à chaleur, qui est l’utilisation la plus intelligente de l’électricité pour le chauffage.

Une autre propriété remarquable, c’est le bon rendement énergétique des moteurs électriques, supérieur à 80 %, quand celui du moteur à explosion se traîne entre 15 et 35%. Toutes ces caractéristiques, toutes les qualités de l’électricité, expliquent que sa consommation ne fait que croître. En France, l’évolution prévisible des besoins est de + 1,5 % par an d’ici 2030, sauf action volontariste pour en restreindre la consommation. Les postes qui devraient le plus augmenter sont le chauffage avec pompes à chaleur, la climatisation (canicules et vieillissement de la population obligent !) et les usages spécifiques dans le secteur des médias.

Il y a aussi des raisons liées à l’offre, car les énergies non carbonées sont pour une bonne part des énergies électriques : nucléaire, hydraulique, éolien, photovoltaïque. En dépit de critiques fréquentes (avec des affirmations péremptoires du genre « nous produisons déjà  rop d’électricité»), force est de constater que l’essentiel des recherches et des investissements productifs se font dans ces technologies productrices d’électricité. Tous les pays sont dans la même situation, surtout ceux qui partent de très bas en matière d’électricité. Au niveau mondial, le scénario de référence de !’Agence internationale de l’énergie prévoit une

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