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Notions Energie

 

L’énergie est présente partout dans nos vies. Dans les transports, les communications, l’alimentation, les services et même le foot ou la lutte Sénégalaise. 

Nous allons vous présenter dans cette page quelques principes de base sur l’énergie en général. Les notions de puissance, les unités d’énergie, la conversion des formes d’énergie, etc. 

 

Tout d’abord, une notion de physique : 

  • 1 “micro” = 0,000001 (un millionième) = abréviation “μ”
  • 1 “milli” = 0,001 fois (un millième) = abréviation “m”
  • 1 “kilo” = 1 000 fois (mille) = abréviation “k”
  • 1 “méga” = 1 000 000 fois (un million) = abréviation “M”

 Soit :

100 mW = 0,1 W

 1 kW = 1 000 W

 5 MW = 5 000 kW = 5 000 000 W

 1 kWh = 1000 Wh = 0,001 MWh 

 Le premier point pour comprendre l’énergie consiste à faire la différence entre la puissance et l’énergie.

  Puissance

  La puissance est instantanée. Il s’agit de la “capacité” d’une chose, d’un appareil, d’une machine, à générer ou à consommer de l’énergie. La puissance s’exprime en Watt. Par exemple un four électrique de 2500 W, ou une voiture de 73,6 kW (100 ch).

 

La puissance de ce moteur triphasé est de 1,5 kW. Source : Leroy Somer

 Energie

 L’énergie est une quantité qui s’accumule avec le temps. L’énergie correspond à une puissance développée durant un laps de temps. Elle est le produit de la puissance par le temps (E = P x Temps), elle s’exprime donc en Watt par seconde, ou Watt par heure, ou kiloWatt par heure (kWh).

Par exemple, une télévision d’une puissance de 100 W fonctionnant durant 2 heures consomme 200 Wh (Watt heure), ou encore 0,2 kWh. Un feu de charbon développant une puissance de 1000 W durant 90 min produit 1000 x 1,5 = 1500 Wh ou 1,5 kWh.

L’énergie peut être chimique, thermique, mécanique, électrique, nucléaire, etc. Elle revêt différentes formes : pétrole, charbon, nourriture, chaleur, hauteur, vitesse, rayonnement, etc. 

On peut mesurer l’énergie en : 

  • calories
  • joules
  • kWh
  • tonne équivalent pétrole
  • etc

La joule est l’unité scientifique légale de mesure de l’énergie du Système International (SI). 

En pratique on utilise très souvent le kWh (kilowatt-heure) pour mesurer l’énergie, surtout l’énergie électrique. 

Pour avoir un ordre d’idée de ce que représente 1 kWh d’énergie, voici des ordres de grandeur : 

  • 1 kWh = production électrique d’un panneau solaire de 50W au Sénégal pendant 4 jours
  • 1 kWh = 1,7 jours de travail pour un être humain (en remontant de l’eau d’un puits par exemple)
  • 1 kWh = l’énergie pour chauffer 8,3 litres d’eau de 0 à 100°C
  • 1 kWh = l’énergie pour soulever 10 Tonnes à 36 mètres de hauteur 

Et voici maintenant le contenu énergétique de différentes sources : 

  • 1 journée de soleil au Sénégal sur une surface de 1m² = 5 kWh en moyenne
  • 1 journée de vent à Dakar sur une surface de 1 m² = 1,8 kWh
  • 1 litre de gaz propane en bouteille = 12,5 kWh
  • 1 kg de charbon de bois = 8,3 kWh
  • 1 litre de diesel = 10,7 kWh
  • 1 kg de riz = 4,25 kWh 

Il faut faire la différence entre l’énergie primaire et l’énergie finale : 

  • L’énergie primaire est l’énergie qui rentre dans un système ou une machine
  • L’énergie finale est l’énergie que l’on peut utiliser à la sortie du système ou de la machine

 Un groupe électrogène, avec 1 litre de carburant (10 kWh d’énergie primaire), produit 3 kWh d’électricité (énergie finale).

 Rendement

 Le rendement est égal à l’énergie finale (en sortie) divisée par l’énergie primaire (en entrée) soit dans l’exemple ci-dessus 3 / 10 = 0,3 = 30%.

La chaleur est une forme d’énergie “dégradée” car elle est la plus facile à produire et la plus dure à exploiter pour produire d’autres formes d’énergies. La chaleur est souvent le sous produit d’une conversion d’énergie, c’est à dire une perte.

 Produire de la chaleur est simple, on peut la fabriquer en brûlant tout et n’importe quoi. Produire de l’électricité est déjà nettement plus compliqué...

 Une voiture, pour transformer l’énergie thermique du carburant en énergie mécanique pour se déplacer, généère des pertes : de la chaleur. Elle produit même 3 unités d’énergie thermique (perdues dans l’atmosphère) pour une unité d’énergie mécanique qui est utilisée pour se déplacer. Le rendement d’une automobile est proche de 25%.

 

 

 

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