Comment fabrique-t-on l'électricité ?

KéZaKo ?

Publié le 04/12/14Modifié le 12/11/19

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La transformation de l'énergie mécanique

99 % de l'électricité produite dans le monde est issue du même principe qui consiste à faire tourner une turbine pour transformer une énergie mécanique en électricité. Le procédé repose sur l'induction électromagnétique : quand on déplace un aimant à proximité d'un circuit électrique, on crée un courant électrique dans ce circuit. L'alternateur exploite cette propriété. Il est constitué d'un élément cylindrique s'emboîtant dans une bobine de fil de cuivre. Quand on fait tourner l'aimant sur son axe, on crée de l'électricité dans la bobine. On a donc transformé l'énergie mécanique nécessaire pour faire tourner l'aimant en énergie électrique.

Les turbines à vapeur

Pour faire tourner l'aimant, on utilise un système qui s'inspire du moulin à eau : on rend l'aimant solidaire d'une roue à aubes que l'on fait tourner. La plupart du temps, ce n'est pas, comme dans les moulins traditionnels, l'eau ou le vent qui actionne la turbine, mais de la vapeur. Les turbines à vapeur sont une technique qui remonte à 100 ans. Seules les méthodes pour produire de la vapeur se sont diversifiées. Les méthodes traditionnelles consistent à faire du feu pour chauffer l'eau. C'est la méthode utilisée par la plupart des centrales électriques conventionnelles, avec, comme combustibles, du charbon, du pétrole ou du gaz.

On peut aussi utiliser des sources d'énergies renouvelables, notamment la biomasse, c'est-à-dire du bois ou de la géothermie. Une autre énergie renouvelable est l'énergie solaire. On concentre les rayons solaires avec une sorte de loupe de façon à chauffer suffisamment l'eau pour la transformer en vapeur. 

Dans les centrales nucléaires, c'est la chaleur provoquée par la fission des noyaux atomiques qui permet de transformer l'eau en vapeur.

Mais on peut employer d'autres méthodes que la vapeur pour faire tourner les turbines. Dans les barrages hydroélectriques, c'est l'eau qui entraîne les turbines, tout comme dans les usines marémotrices. Dans une éolienne, c'est le vent. Dans les centrales au gaz naturel, ce sont les gaz produits par la combustion du gaz naturel qui entraîne les turbines. 

La transformation de l'énergie transportée par la lumière

On utilise des panneaux solaires photovoltaïques, constitués de composants électroniques semi-conducteurs photoélectriques. Quand ils sont éclairés, ils absorbent une partie de la lumière et la transforment directement en électricité. Cette méthode de production reste très marginale mais progresse rapidement. Mais il existe une deuxième source d'énergie qui progresse : la transformation de l'énergie transportée par la lumière. On utilise pour cela des panneaux solaires photovoltaïques. Ils vont absorber la lumière et la transformer directement en électricité.

Les autres méthodes

On peut exploiter la propriété de certains matériaux de transformer la chaleur en électricité par effet thermoélectrique. On peut aussi récupérer l'électricité de la foudre ou celle produite par certaines réactions chimiques. Mais toutes ces autres méthodes ne sont pas utilisées aujourd'hui pour produire massivement de l'électricité en général à cause des coûts de mise en œuvre et du faible rendement. Mais la dernière méthode qui consiste à produire de l'électricité par réaction chimique occupe une place importante dans notre vie quotidienne puisque c'est le principe utilisé dans toutes les piles et toutes les batteries. 


Et d'où vient l'électricité produite en France ? Découvrez les différentes sources d'énergies exploitées pour éclairer les Français.

Réalisateur : Maxime Beaugeois, Daniel Hennequin, Damien Deltombe

Producteur : UNISCIEL/Université Lille 1

Année de production : 2010

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