La [popupdefinition id=10706]g&eacute;othermie[/popupdefinition] exploite la chaleur stock&eacute;e dans le sous-sol terrestre pour produire de l'[popupdefinition id=8185]&eacute;nergie thermique[/popupdefinition] ou &eacute;lectrique. Les syst&egrave;mes g&eacute;othermiques utilisent des [popupdefinition id=5379]pompes &agrave; chaleur[/popupdefinition] g&eacute;othermiques pour transf&eacute;rer cette &eacute;nergie vers des b&acirc;timents, permettant de chauffer ou refroidir les espaces. Des forages profonds captent l'eau chaude des nappes souterraines ou exploitent des roches chaudes pour g&eacute;n&eacute;rer de la vapeur, qui alimente des turbines reli&eacute;es &agrave; des [popupdefinition id=10705]g&eacute;n&eacute;rateurs[/popupdefinition] &eacute;lectriques. La g&eacute;othermie superficielle (faible profondeur) est souvent utilis&eacute;e pour le chauffage domestique, tandis que la g&eacute;othermie profonde permet la production d'&eacute;lectricit&eacute;. Cette [popupdefinition id=6634]&eacute;nergie renouvelable[/popupdefinition] est stable et disponible en continu, ind&eacute;pendamment des conditions m&eacute;t&eacute;orologiques. La g&eacute;othermie contribue ainsi &agrave; une r&eacute;duction des [popupdefinition id=389]&eacute;missions[/popupdefinition] de [popupdefinition id=5381]gaz &agrave; effet de serre[/popupdefinition] tout en offrant une source d'&eacute;nergie locale et durable.Les forages g&eacute;othermiques peuvent atteindre des profondeurs allant de quelques dizaines de m&egrave;tres pour la g&eacute;othermie superficielle &agrave; plus de 1 000 m&egrave;tres pour la g&eacute;othermie profonde. La temp&eacute;rature augmente d'environ 3 &deg;C tous les 100 m&egrave;tres, permettant &agrave; la g&eacute;othermie profonde de capter des sources de chaleur &agrave; plus de 150 &deg;C pour la production d'&eacute;lectricit&eacute;.&copy; Wikimages, Pixabay, DP

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La géothermie : exploiter la chaleur de la Terre

Les gaz à effet de serre (GES) sont les gaz qui participent à l'effet de serre. L'augmentation de leur concentration dans l'atmosphère terrestre est à l'origine du réchauffement climatique.
 Pour appréhender le réchauffement climatique, il faut comprendre son lien avec le phénomène naturel de l’effet de serre. François-Marie Bréon, chercheur au laboratoire des sciences du climat, a accepté de clarifier la question au cours de cette interview. © Futura-Sciences
Les principaux gaz à effet de serre émis par l’activité humaine sont :
 la vapeur d'eau (H2O) ; le dioxyde de carbone (CO2) ; le méthane (CH4) ; le protoxyde d’azote (ou N2O) ; l'ozone (O3). 
Citons aussi : les chlorofluorocarbures (CFC), le perfluorométhane (CF4), etc.

Gaz à effet de serre

Sont classées dans la catégorie des énergies renouvelables (EnR), toutes les énergies que la nature constitue ou reconstitue plus rapidement que l’Homme ne les utilise. Elles peuvent ainsi être considérées comme inépuisables à l’échelle du temps humain.Avantages des énergies renouvelables par rapport aux énergies fossilesPar opposition, des sources d’énergie dont le renouvellement est plus lent que leur consommation, comme c’est le cas aujourd’hui du pétrole, n’entrent pas dans la catégorie des énergies renouvelables. Elles sont qualifiées d’énergies fossiles.Consultant green ITAutre avantage des énergies renouvelables sur ces énergies fossiles : leur caractère décarboné. En effet, les énergies renouvelables ne produisent pas de dioxyde de carbone (CO2) et leur développement peut donc nous aider à lutter contre le réchauffement climatique en réduisant les émissions de gaz à effet de serre.En revanche, le pouvoir énergétique des énergies renouvelables est relativement disséminé. Ces énergies peuvent être intermittentes. C’est le cas du solaire et de l’éolien. Des solutions de stockage, pas toujours évidentes, doivent alors être trouvées.L'énergie nucléaire est-elle fossile ou renouvelable ?L’énergie hydraulique des grands barrages constitue aujourd’hui encore la première des énergies renouvelables. © Pexels, Pixabay, DPDifférents types d’énergies renouvelables : exemplesIl existe deux principales sources naturelles d’énergie renouvelable : le Soleil et la Terre.L’énergie solaire (thermique, thermodynamique ou photovoltaïque) est bien inépuisable à l’échelle des temps humains, de même que les énergies qui en dérivent :L’énergie éolienne — comprenez, l’énergie tirée du vent —, résultat de zones de températures et de pressions variables ;L’énergie hydraulique, résultat du cycle de l’eau ;La biomasse, produite par photosynthèse ;Une partie des énergies marines.La géodynamique interne de la Terre, quant à elle, nous procure une chaleur produite en interne et qui peut être récupérée en surface (énergie géothermique, ou géothermie).Enfin, le phénomène de gravité nous assure une production d’énergie marémotrice.

Énergie renouvelable

Fait d'émettre (des particules, des radiations, une substance, etc). En particulier, dans le cas de gaz nocifs, dégagement ou rejet de contaminants.

Émission

Un générateur électrique convertit l'énergie mécanique en énergie électrique en utilisant le principe de l'induction électromagnétique découvert par Michael Faraday en 1831. Cette énergie électrique peut ensuite être utilisée pour alimenter une grande variété d'appareils et de systèmes. Le fonctionnement d'un générateur électrique repose sur des principes physiques tels que l'électromagnétisme, la mécanique et la thermodynamique. Historique et découverte du générateur électriqueL'histoire du générateur électrique remonte au XIXe siècle, lorsque les scientifiques et les inventeurs ont commencé à étudier les phénomènes électriques et magnétiques. Voici quelques-unes des étapes clés de la découverte et du développement du générateur électrique :1820 : Hans Christian Ørsted, un physicien danois, découvre que les courants électriques produisent des champs magnétiques. Cette découverte a ouvert la voie à l'étude de l'électromagnétisme.1831 : Michael Faraday, un scientifique britannique, découvre le principe de l'induction électromagnétique. Il a constaté que lorsqu'un aimant est déplacé à travers une bobine de fil, un courant électrique est produit dans le fil. Cette découverte a été la base du développement du générateur électrique.1832 : Hippolyte Pixii, un fabricant d'instruments français, construit la première dynamo, un type de générateur électrique qui utilise un aimant permanent pour produire un courant électrique.1866 : Werner von Siemens, un ingénieur allemand, construit le premier générateur électrique à courant alternatif.1870 : Zenobe Gramme, un ingénieur belge, invente le générateur électrique à courant continu, qui est plus efficace que la dynamo de Pixii.1882 : Thomas Edison, un inventeur américain, construit la première centrale électrique à New York, qui utilise des générateurs électriques pour produire de l'électricité pour l'éclairage public.1887 : Nikola Tesla, un ingénieur serbo-américain, invente le moteur à induction à courant alternatif, qui est plus efficace que le moteur à courant continu de Gramme.Un générateur de courant multipolaire direct, 1920. © Oz, Domaine public, Wikimedia CommonsPrincipe de fonctionnement du générateur électrique Le principe de fonctionnement d'un générateur électrique repose sur l'induction électromagnétique, découverte par Michael Faraday. Il s'agit de la production d'un courant électrique dans un conducteur lorsque celui-ci est soumis à un champ magnétique variable.Voici les étapes de base du fonctionnement d'un générateur électrique :Une source d'énergie mécanique, telle qu'un moteur, une turbine ou une éolienne, fait tourner le rotor du générateur. Ce rotor est constitué d'aimants permanents ou d'électroaimants qui créent un champ magnétique lorsqu'ils sont en mouvement. Le stator, qui est la partie fixe du générateur, est constitué de bobines de fil conducteur enroulées autour d'un noyau en fer doux. Lorsque le rotor tourne, le champ magnétique qu'il crée traverse les bobines du stator. Ce champ magnétique variable induit alors un courant électrique alternatif dans les bobines, grâce à l'effet d'induction électromagnétique.Le courant électrique produit dans les bobines est ensuite acheminé vers une charge, telle qu'un appareil électrique, grâce à des câbles de sortie. Selon les besoins, le courant électrique alternatif produit par le générateur peut être transformé en courant continu grâce à un redresseur, ou sa tension peut être ajustée grâce à un transformateur.À quoi sert un générateur électrique ? Aujourd'hui, les générateurs électriques sont utilisés dans de nombreuses applications, allant de la production d'électricité dans les centrales électriques à l'alimentation de secours en cas de panne de courant. Un générateur électrique est un équipement essentiel pour fournir de l'électricité dans les situations où l'accès au réseau électrique est limité ou indisponible, ou pour fournir une alimentation de secours en cas de panne de courant. Il peut être utilisé dans diverses applications, notamment :alimentation de secours : en cas de panne de courant, un générateur électrique peut fournir de l'électricité d'urgence aux bâtiments, aux maisons et aux entreprises ;applications industrielles : les générateurs électriques sont utilisés dans de nombreuses industries pour alimenter des machines, des équipements et des processus ;événements en plein air : les générateurs électriques sont souvent utilisés pour fournir de l'électricité aux événements en plein air, tels que les concerts, les festivals et les marchés ;systèmes d'alimentation électrique autonomes : les générateurs électriques peuvent être utilisés pour fournir de l'électricité aux bâtiments, aux maisons et aux communautés qui ne sont pas connectés au réseau électrique ;énergie renouvelable : les générateurs électriques peuvent être utilisés dans les systèmes d'énergie renouvelable, tels que les éoliennes et les panneaux solaires, pour convertir l'énergie renouvelable en électricité.Ici, un générateur électrique américain de la General Electric. © Joe Mabel, CC BY-SA 3.0, Wikimedia CommonsLes différents types de générateur électriqueIl existe plusieurs types de générateurs électriques, chacun ayant des caractéristiques et des applications différentes. Voici une liste des principaux types de générateurs électriques :Générateurs électrochimiquesCes générateurs utilisent des réactions chimiques pour produire de l'électricité. Les piles et les batteries sont des exemples courants de générateurs électrochimiques. Ils se composent de deux électrodes, une anode et une cathode, séparées par un électrolyte. Lorsque les électrodes sont connectées à un circuit électrique, les réactions chimiques libèrent des électrons qui se déplacent à travers le circuit pour fournir de l'électricité. Ils sont largement utilisés dans les appareils électroniques portables, les véhicules électriques et les systèmes de stockage d'énergie renouvelable.Générateurs électromagnétiquesCes générateurs convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique en utilisant le principe d'induction électromagnétique. Ils sont couramment utilisés dans les centrales électriques pour produire de l'électricité à grande échelle à partir de sources d'énergie telles que le charbon, le gaz naturel, l'énergie nucléaire, l'énergie hydraulique et l'énergie éolienne. Ils sont également utilisés dans les moteurs électriques, les alternateurs de voiture et d'autres applications où une source d'énergie mécanique est disponible pour produire de l'électricité.Générateurs électrostatiquesCes dispositifs produisent de l'électricité à partir de l'accumulation de charges électriques statiques. Ils se composent d'un dispositif de génération de charge, tel qu'un frottement ou une induction, et d'un dispositif de collecte de charge, tel qu'une plaque ou un cylindre. Ils sont couramment utilisés dans les équipements de traitement électrostatique, les équipements de mesure de la charge électrostatique et les démonstrations scientifiques.Générateurs thermoélectriquesCes générateurs utilisent l'effet thermoélectrique pour convertir directement la chaleur en électricité. Ils sont principalement utilisés dans les applications où une source de chaleur est disponible, comme les centrales électriques à combustible fossile, les centrales nucléaires et les véhicules spatiaux.Générateurs piézoélectriquesCes générateurs utilisent l'effet piézoélectrique pour convertir l'énergie mécanique en électricité. Ils sont principalement utilisés dans les applications où une source de vibration ou de pression est disponible, comme les capteurs de pression, les montres à quartz et les récupérateurs d'énergie cinétique.Générateurs à aimant permanentCes générateurs utilisent des aimants permanents pour produire de l'électricité. Ils sont principalement utilisés dans les applications où une source de mouvement rotatif est disponible, comme les éoliennes, les turbines hydrauliques et les vélos électriques.Générateurs à piles à combustibleCes générateurs utilisent des piles à combustible pour convertir directement l'énergie chimique en électricité. Ils sont principalement utilisés dans les applications où une source de carburant est disponible, comme les véhicules électriques à hydrogène et les centrales électriques à hydrogène. 

Générateur

La pompe à chaleur (parfois appelée PAC) est un appareil qui utilise un dispositif thermodynamique, qui permet de transférer de la chaleur provenant d'un milieu froid vers un lieu à chauffer. Autrement dit, c'est le contraire d'un réfrigérateur. Il s’agit d’un système de chauffage écologique permettant de réchauffer un habitat et dans certaines situations de chauffer l’eau sanitaire ou une piscine. Le principe de la pompe à chaleur est d’extraire de l’énergie à l’extérieur d’un logement pour le diriger vers l’intérieur en utilisant un radiateur ou tout autres dispositifs chauffants. C’est dans la nature que la pompe à chaleur vient récupérer de l’énergie, cette solution permet de réaliser jusqu’à 60% d’économies sur la facture énergétique, un investissement sur le long terme. Principe et fonctionnement de la pompe à chaleurLa chaleur est le plus généralement captée dans l'air (aérothermie) ou dans le sol (géothermie). Le système de la pompe à chaleur est également appelé cycle frigorifique, technique utilisée dans les climatiseurs ou encore les réfrigérateurs. La pompe à chaleur fonctionne sur un principe de transfert d'énergie thermique, à l'aide d'un changement d'état du fluide. Pour cela, un fluide frigorigène est installé dans la pompe à chaleur. Ce dernier, qui coule dans les circuits, permet une bonne régulation.Les différents types de pompes à chaleurIl existe différents systèmes de pompe à chaleur :la pompe à chaleur géothermique qui utilise l'énergie du sol pour chauffer la pièce (par captage horizontal, captage vertical ou captage sur nappe), comme la pompe à chaleur eau glycolée-eau, la pompe à chaleur sol-sol et la pompe à chaleur sol-eau. Plusieurs options sont envisageables, le captage horizontal, dans le cas où la surface du jardin est plus de deux fois plus importante par rapport à la surface du logement, le réseau captage est situé entre 60 cm et 1,20 mètre de profondeur. Le captage vertical est utilisé lorsque la surface du terrain est moins grande, on enfouit les capteurs jusqu’à 100 mètres sous terre. Cette installation a l’avantage de bien fonctionner à toute saison, sans avoir besoin d’un chauffage d’appoint. les pompes à chaleur aérothermiques (pompe à chaleur à air-air et pompe à chaleur air-eau), qui utilisent l'énergie de l'air. Ce type de matériel permet d’acheminer l’air extérieur vers l'intérieur grâce à des ventilo-convecteurs. Certains modèles peuvent offrir la climatisation l’été en inversant le système, ce qui peut s’avérer intéressant. C’est ce que l’on appelle une PAC réversible.la pompe à chaleur au gaz naturel.la pompe à chaleur hydrothermique peut être utilisée lorsque l’habitation est située à côté d’un point d’eau. Le système vient puiser la chaleur présente dans l’eau pour l’utiliser comme source de chaleur à la maison ainsi que pour l’eau sanitaire. Pour rafraîchir, on peut l’utiliser en sens inverse l’été. Des démarches administratives doivent être effectuées pour la mise en place d’une PAC hydrothermique. Il existe également des pompes à chaleur réversibles qui permettent indifféremment de chauffer ou de refroidir un espace selon la température extérieure.InstallationLe raccordement s’effectue par un chauffagiste, les contraintes techniques sont différentes en fonction du type de pompe à chaleur à installer. L’isolation du logement est primordiale avant tout installation d’un nouveau système de chauffage, la pose de la PAC sera l’étape suivante afin de pouvoir réaliser des économies d’énergie. Il est important de déterminer un bon emplacement pour la pompe à chaleur, le chauffagiste va prendre en compte l’impact sonore de l’installation qui va être plus ou moins bruyante en fonction du modèle. Le mur extérieur du garage est généralement un choix judicieux sachant que c’est un endroit peu fréquenté. Cependant, vérifier que les habitations des voisins sont suffisamment éloignées est nécessaire. Les modèles de pompe à chaleur récents sont de plus en plus silencieux, leurs performances sont meilleures et leur design moderne. L’installation d’une pompe à chaleur est possible sur un réseau de chauffage déjà existant comme par exemple au fioul ou gaz. Dans ce cas, le professionnel vérifie la compatibilité des différents appareils. Cependant, si le chauffage existant est électrique ou au bois, des coûts supplémentaires sont à prévoir.Des aides financières sont possibles sachant que l’installation d’une PAC fait partie de la catégorie des rénovations énergétiques. L’entretien d’une pompe à chaleurRégulièrement, les pompes à chaleur doivent être entretenues tous les 2 ans ou 5 ans, en fonction du modèle et notamment de la puissance du PAC. Certains choisissent de souscrire à un contrat d’entretien auprès d’un professionnel. Le prix à prévoir pour l’entretien se situe entre 150 € et 250 € par an. Une pompe à chaleur a une durée de vie de 17 ans.

Pompe à chaleur

La géothermie étudie la production de chaleur interne du globe terrestre, mais aussi les techniques permettant d'exploiter ce phénomène.
Principe de la géothermie
La croûte terrestre est épaisse de 30 kilomètres en moyenne, elle laisse passer une partie de la chaleur du manteau terrestre. Plus on descend profondément dans la croûte terrestre, plus la chaleur augmente (environ 3 °C tous les 100 mètres). La géothermie est exploitée depuis longtemps par les Hommes, comme en Chine ou dans la Rome antique, où l'on utilisait l'eau provenant des sources d'eau chaude.
Aujourd'hui, la géométrie consiste à forer le sol pour en extraire la chaleur afin de se chauffer ou de créer de l'électricité, grâce à la vapeur produite en injectant de l'eau sous pression dans des puits. Selon la profondeur à laquelle on creuse, on parle de basse température (peu profond), de haute température (profond) et de très haute température (très profond).

Géothermie

L’énergie thermique est l’énergie cinétique due aux mouvements des atomes ou molécules d’un corps. Elle peut se mesurer en joules (unité d’énergie standard), en wattheures (unité plus communément utilisée dans la pratique industrielle) ou en électrons-volts (unité de la physique). Les échanges d’énergie thermique entre deux corps sont appelés transferts thermiques.
Transferts d'énergie thermique
La chaleur est un transfert thermique. La température mesure l’énergie cinétique moyenne des atomes ou des molécules et indique la capacité d’un corps à échanger de la chaleur. Quand les atomes ou les molécules sont immobiles, la température atteint un minimum absolu, qui vaut -273,15 °C (degrés Celsius). On parle de « zéro absolu », et ce point constitue l’origine de la mesure en kelvins, notés K.
Lorsque deux corps échangent de la chaleur, leurs températures respectives évoluent et tendent à devenir égales. Quand il n’y a plus de transfert, il y a équilibre thermique. Les transferts d’énergie thermique s’effectuent selon trois modes, la conduction, la convection et la radiation :
 la conduction est le transfert thermique par contact (par exemple deux solides l’un contre l’autre ou un solide en contact avec un fluide immobile) ; la convection est le transfert thermique entre deux corps, dont l’un au moins est un fluide mobile, le vent par exemple. À cause du mouvement, l’équilibre thermique est plus difficile à obtenir. Par exemple, quand un corps chaud est exposé à un vent froid, le corps réchauffe l’air autour de lui, mais cette couche d’air réchauffé est immédiatement remplacée par de l’air froid. La convection est un procédé de transfert efficace. C’est celui des convecteurs de nos maisons, improprement appelés « radiateurs » ;la radiation est l’émission d’ondes électromagnétiques (rayonnement du corps noir), dont le spectre de fréquences dépend de la température. Un corps à quelques dizaines de degrés Celsius, par exemple, émet dans l’infrarouge.

Énergie thermique

17369_la-geothermie-:-exploiter-la-chaleur-de-la-terre

Les v&eacute;hicules &eacute;lectriques (VE) repr&eacute;sentent une solution prometteuse pour l'avenir de la [popupdefinition id=7529]mobilit&eacute; durable[/popupdefinition]. Ils fonctionnent gr&acirc;ce &agrave; des moteurs aliment&eacute;s par des <a href="/maison/comparatifs/meilleure-pile-rechargeable-comparatif/" title="Comparatif pile rechargeable" class="link-type-comparo">batteries rechargeables</a>, r&eacute;duisant consid&eacute;rablement les [popupdefinition id=389]&eacute;missions[/popupdefinition] de [popupdefinition id=5381]gaz &agrave; effet de serre[/popupdefinition] par rapport aux v&eacute;hicules &agrave; [popupdefinition id=19406]moteur thermique[/popupdefinition]. L'essor des technologies de stockage d'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition], comme les [popupdefinition id=7303]batteries au lithium-ion[/popupdefinition], a am&eacute;lior&eacute; leur [popupdefinition id=18346]autonomie[/popupdefinition] et leur performance. De plus, l'int&eacute;gration des [popupdefinition id=6634]&eacute;nergies renouvelables[/popupdefinition] dans le [popupdefinition id=10888]r&eacute;seau &eacute;lectrique[/popupdefinition] permet de r&eacute;duire encore l'empreinte [popupdefinition id=3873]carbone[/popupdefinition] li&eacute;e &agrave; la recharge. Le d&eacute;veloppement des infrastructures de recharge, alli&eacute; aux politiques de soutien, acc&eacute;l&egrave;re leur adoption mondiale. Ces v&eacute;hicules incarnent ainsi une transition vers une mobilit&eacute; plus propre et respectueuse de l'environnement.&copy; Mercedes-Benz

Les véhicules électriques : l'avenir de la  mobilité durable

En technologie, la notion d’autonomie fait référence à la durée de fonctionnement d’un appareil sur batterie, sans nécessiter un branchement secteur. Cela permet aux périphériques d’être utilisés de façon mobile et sans câble.Les premiers téléphones portables étaient dotés d’une grande autonomie. Cela était dû au fait que leur écran en noir et blanc et leurs fonctionnalités restreintes d’appels GSM et d’envoi de SMS n’éprouvaient que très peu la petite batterie dont ils étaient équipés. Depuis l’avènement des smartphones, l’autonomie des téléphones a drastiquement chuté.En effet, les écrans couleurs tactiles, les réseaux mobiles, les connectivités additionnelles (Wi-Fi, NFC, Bluetooth…) et le GPS sont des fonctionnalités très consommatrices en ressources. Les batteries grossissent, mais sont de plus en plus sollicitées. Au vu des usages moyens d’un smartphone, l’autonomie de ces appareils dépasse rarement une ou deux journées.L’amélioration de l’autonomie ne passe pas seulement par l’augmentation de la taille des batteriesÀ défaut de pouvoir trouver la recette miracle pour des batteries offrant une autonomie exceptionnelle, les constructeurs se tournent vers des systèmes de charge rapide de plus en plus efficaces. Qu’il s’agisse de smartphones ou de véhicules électriques, les fabricants cherchent à augmenter la puissance du chargeur – en watt (W) pour les téléphones mobiles, en kilowatt (kW) pour les voitures – pour réduire le temps de charge de la batterie. L’expérience utilisateur est améliorée, mais pas l’autonomie générale.Pour cela, il est nécessaire de réduire la consommation de ressources. Dans le cas des smartphones, cela implique une optimisation du système et des applications. Au quotidien, on peut augmenter la durée de fonctionnement sur batterie en baissant la luminosité de l’écran, en évitant l’utilisation de jeux vidéo 3D, en désactivant les connexions ou en utilisant le mode économie d’énergie. L’amélioration de l’autonomie des voitures électriques passe notamment par l’optimisation de l’aérodynamisme, par des pneumatiques de qualité et par une bonne gestion des ressources. Les systèmes de récupération d’énergie cinétique comme ceux utilisés dans les véhicules hybrides permettent de recharger la batterie lors des freinages. Les conducteurs souhaitant soigner l’autonomie de leur véhicule doivent adopter une conduite douce en modérant les phases d’accélération.

Autonomie

Élément indispensable à la vie et en chimie organique, le carbone forme plus de composés que tous les autres éléments chimiques réunis.
Généralités
Symbole : CNuméro atomique : 6Électrons par niveau d’énergie : 2, 4Masse atomique : 12,011 uIsotopes les plus stables : 12C stable avec six neutrons (98,93 %), 13C stable avec sept neutrons (1,07 %)Série : non-métauxGroupe, période, bloc : 14, 2, pDensité : entre 1,8 (carbone amorphe) et 3,5 (diamant)Point d’ébullition : 3.825 °C (sublimation)
Historique du carbone
« Carbone » provient du latin carbo, qui signifie « charbon ». Sous forme de suie et de charbon de bois, le carbone est connu depuis la Préhistoire. En 1772, Lavoisier démontra que le diamant est une forme de carbone. Il en sera de même pour le graphite en 1779 par Carl Wilhelm Scheele. C’est à nouveau Lavoisier qui répertoria le carbone comme un élément dans ses œuvres dès 1789.
Le carbone est un élément central dans la vie sur Terre, aussi bien pour les végétaux que pour les animaux. © Elle EPP, Flickr, CC by-nc-sa 2.0
Propriétés du carbone
Le carbone cristallin pur existe dans la nature sous forme de diamant et de graphite. Le carbone élémentaire est inerte et insoluble dans l’eau ou les solvants organiques. À haute température, il s’oxyde pour former du monoxyde et du dioxyde de carbone.
Nous connaissons plus d’un million de composés qui possèdent du carbone lié à l’hydrogène, ainsi qu’un grand nombre de composés inorganiques qui contiennent du carbone. On retrouve le carbone lié à l’hydrogène notamment dans toutes les plantes et tous les animaux. Les dépôts de matière organique issue du vivant fossilisent pour donner divers hydrocarbures. Les carbonates sont inclus dans de nombreux minéraux, le gypse et le marbre pour ne citer qu’eux.
Utilisation du carbone
Sous la forme d’élément libre, le carbone présent dans le diamant sert en joaillerie et dans l’industrie pour sa dureté. Le graphite est employé comme lubrifiant, pour fabriquer des creusets et se retrouve aussi dans les mines de crayon.
Sous forme composée, les applications du carbone sont très nombreuses. Le CO2, par exemple, est notamment employé dans les boissons (pour ajouter des bulles de gaz), dans les extincteurs, ou encore comme réfrigérant, sous forme de glace sèche, dans l’industrie des semi-conducteurs. Le monoxyde de carbone (CO) sert de gaz réducteur dans beaucoup de processus industriels. De nombreux carbures métalliques sont appréciés pour leur grande résistance à la chaleur. Le tétrachlorure de carbone (CCl4) et le disulfure de carbone (CS2) sont d’importants dissolvants. Le chlorofluorocarbure (CCl2F2), aussi appelé Fréon R12, est un gaz employé dans les systèmes de refroidissement.
Effets du carbone sur la santé
Le carbone peut être dangereux sous certaines formes non élémentaires. L’inhalation chronique de charbon noir peut causer des dommages de gravité variée aux poumons comme au cœur. Le carbone 14, radioactif, peut induire un risque accru de cancer, car il peut se lier organiquement aux cellules de l’organisme.
Le disulfure de carbone (CS2) est un liquide extrêmement toxique utilisé pour la vulcanisation. Le monoxyde de carbone peut provoquer l’empoisonnement de l’hémoglobine en cas d’inhalation prolongée. On trouve aussi le carbone dans les ions cyanure (CN-). Les composés qui en contiennent sont hautement toxiques. Quant à l’éventuelle toxicité des nouvelles formes de carbone comme les nanotubes (des feuilles de graphène roulés en cylindres) et le fullerène, elle est actuellement étudiée.

Carbone

Le réseau électrique (ou installation électrique) d'un bâtiment englobe tous les éléments qui permettent de transmettre d'un point à un autre l'énergie provenant d'un distributeur d'électricité. Cela comprend à la fois le câblage, les gaines, les interrupteurs, les sectionneurs, le disjoncteur, le compteur ou encore le tableau électrique. 
Réseau électrique : moyenne tension, haute tension et très haute tension
Le réseau français est divisé en lignes dites à très haute, haute, moyenne et basse tension. Ces dernières alimentent les particuliers tandis que les lignes à moyenne tension sont plutôt destinées aux PME et aux services. Les deux autres tensions se limitent quant à elles aux industries très lourdes et aux longues distances. La distribution d'électricité dans un bâtiment ne peut se faire qu'une fois le raccordement au réseau public effectué. En France, la norme NF C 15-100 fixe la réglementation des installations électriques. Elle est régulièrement mise à jour afin de prendre en compte les évolutions dans le domaine de l'électricité.

Réseau électrique

Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière, par exemple – ou de la chaleur. Le mot vient d’ailleurs du grec et signifie « force en action ».
Dans le système international, l’énergie s’exprime en joules, mais dans le langage courant, elle s’exprime plus souvent en kilowatt-heure (kWh). Quant à la tonne d’équivalent pétrole (tep), elle permet généralement de comparer les différentes sources d’énergie entre elles.
Il est à noter que, selon le premier principe de la thermodynamique, l’énergie d’un système fermé se conserve.
Pas une mais des énergies
Il existe en fait de nombreuses formes d’énergie. Ainsi, l’énergie cinétique, par exemple, est une forme d’énergie liée au mouvement d’un corps. Elle est proportionnelle au carré de sa vitesse. La combustion, quant à elle, permet de récupérer l’énergie potentielle chimique contenue dans un combustible. Les panneaux solaires captent l’énergie lumineuse pour la transformer en énergie électrique.
Les sources d’énergie
Les énergies sont également parfois classées en fonction de leur source. On peut parler des énergies fossiles – tirées du charbon ou du pétrole, par exemple –, de l’énergie nucléaire – qui provient de réactions nucléaires –, ou encore des énergies renouvelables, qui sont naturellement régénérées comme l’énergie solaire ou l’énergie éolienne.
Énergie primaire, secondaire, finale ou utile
Une autre classification vient du fait que les énergies qui nous sont utiles dans la vie de tous les jours ne sont pas forcément disponibles, prêtes à l’emploi dans la nature. On parle ainsi :
d’énergie primaire quand elle est directement exploitable (le rayonnement solaire, par exemple) ;d’énergie secondaire pour celle obtenue après transformation (l’électricité, par exemple) ;d’énergie finale pour l’ensemble des énergies prêtes à l’emploi, délivrées au consommateur (l’essence disponible à la pompe, etc.) ;d’énergie utile pour celle qui rend réellement service à l’utilisateur (la lumière issue d’une lampe, etc.).

Énergie

La batterie lithium-ion est un accumulateur électrochimique qui utilise le lithium sous une forme ionique.Principe de la batterie à lithium-ionCette batterie libère de l’électricité par échange réversible des ions lithium entre deux électrodes : une anode en graphite et une cathode en oxyde métallique. Cet échange se fait au sein d’un électrolyte liquide.Inconvénients de cette batterieCe dispositif présente certains risques en cas de fuite, de surchauffe ou de formation d’une structure cristalline de lithium entre les électrodes. Différents systèmes électromécaniques équipent ce type de batterie pour éviter ces événements.Avantages de cette batterieLes avantages de la batterie lithium-ion sont sa très forte densité énergétique (énergie par unité de volume) et son importante énergie massique (énergie par unité de masse). En outre, ce type de batterie n’est pas affecté par l’effet-mémoire et son autodécharge est réduite.Ces caractéristiques font de cette batterie l’une des meilleures solutions actuelles pour alimenter en électricité les appareils nomades (appareil photo, téléphone mobile) ou les véhicules (voiture hybride, voiture électrique).

Batterie lithium-ion

Un moteur est une machine capable de transformer tout type d’énergie en énergie mécanique. Les moteurs thermiques quant à eux, brûlent du carburant pour exploiter l’énergie libérée sous forme de chaleur et la transformer en énergie mécanique ou en mouvement. Comment fonctionne un moteur thermique ?La chaleur est transférée de la source au puits et, au cours de ce processus, une partie de la chaleur est convertie en travail en exploitant les propriétés d’un fluide, généralement un gaz ou la vapeur d’un liquide.La chaleur nécessaire au bon fonctionnement d’une machine thermique provient de l’énergie chimique libérée dans une combustion, absorbée par un fluide moteur qui met en mouvement une série de pièces mécaniques.Si la combustion a lieu à l’extérieur du moteur, les machines sont appelées machines à combustion externe, et si la combustion a lieu à l’intérieur de la machine, elles sont appelées machines à combustion interne. Le mouvement produit peut être alternatif ou rotatif.Quelle est leur efficacité ?Le rendement des différents moteurs thermiques utilisés aujourd’hui varie de :
3 % (soit 97 % de chaleur perdue) pour les systèmes de conversion de l’énergie thermique des océans
25 % pour la plupart des moteurs automobiles
35 % pour une centrale électrique au charbon supercritique
60 % pour une turbine à gaz à cycle combiné refroidie à la vapeur
Tous ces processus gagnent (ou perdent) leur efficacité en raison de la dépression de température qui les traverse. Par exemple, les systèmes de conversion de l’énergie thermique des océans utilisent une différence de température entre l’eau de surface et l’eau profonde de l’océan, c’est-à-dire une différence de peut-être 25 degrés Celsius, de sorte que le rendement doit être faible. Classification des moteurs thermiquesPour classer les moteurs thermiques, ces deux aspects sont pris en considération :
Si le fluide est condensable (eau) ou non condensable (air)
Si le processus est une combustion externe ou interne

Moteur thermique

L’écomobilité, ou mobilité durable, est une politique d’aménagement et de gestion du territoire et de la ville qui favorise une mobilité pratique, peu polluante et respectueuse de l’environnement, ainsi que du cadre de vie.
Domaines de l'écomobilité
La mobilité durable concerne tant l’urbanisme, les infrastructures et l’organisation du réseau de transport, que les applications technologiques ou encore la sensibilisation et l’éducation des populations. 
L’écomobilité repose donc sur l’application et le développement de principes d’organisation et de technologies qui favorisent les modes de déplacements alternatifs et doux (marche à pied, vélo), les transports en commun et la réduction des émissions de polluants et de gaz à effet de serre.
Actions de l'écomobilité
Concrètement, l’écomobilité se traduit, entre autres, par : 
une densification d’un espace urbain aux activités mixtes ; la construction de voies de tramway, de pistes cyclables, de réseaux intelligents, de bornes de recharge électrique… ; une fluidification et une fiabilisation des transports en commun ; une intermodalité des modes de déplacements (train, tramway, voiture, vélo, etc.) ; la mise en place de Plans de déplacement urbain et de Plans de déplacement en entreprises ; un accroissement du parc de véhicules propres (voitures électriques, hybrides, à biocarburant…) ; une sensibilisation et une éducation de la population (écoconduite, partage de la chaussée, etc).

Écomobilité

17370_les-vehicules-electriques-:-l-avenir-de-la--mobilite-durable

L'[popupdefinition id=13745]&eacute;nergie &eacute;olienne[/popupdefinition] exploite la force du [popupdefinition id=14560]vent[/popupdefinition] pour produire de l'&eacute;lectricit&eacute; de mani&egrave;re propre et renouvelable. Elles sont souvent regroup&eacute;es dans des champs en milieu rural, captent le [popupdefinition id=316]mouvement[/popupdefinition] du vent pour actionner des turbines qui g&eacute;n&egrave;rent de l'&eacute;nergie, puis convertissent l'[popupdefinition id=9430]&eacute;nergie cin&eacute;tique[/popupdefinition] du vent en &eacute;nergie &eacute;lectrique via des pales fix&eacute;es &agrave; un rotor. Lorsque le vent fait tourner le rotor, il entra&icirc;ne un [popupdefinition id=10705]g&eacute;n&eacute;rateur[/popupdefinition] situ&eacute; dans la nacelle, qui produit du [popupdefinition id=10622]courant &eacute;lectrique[/popupdefinition]. Le m&acirc;t supporte la nacelle &agrave; une hauteur optimale pour capter des vents plus forts et r&eacute;guliers. Les &eacute;oliennes sont &eacute;quip&eacute;es d'un syst&egrave;me de contr&ocirc;le qui oriente les pales et ajuste leur angle pour maximiser la production d'&eacute;nergie. L'&eacute;lectricit&eacute; g&eacute;n&eacute;r&eacute;e est ensuite achemin&eacute;e via des c&acirc;bles vers un r&eacute;seau ou un syst&egrave;me de stockage. Cette source d'&eacute;nergie, abondante et in&eacute;puisable, r&eacute;duit la d&eacute;pendance aux [popupdefinition id=3604]combustibles[/popupdefinition] [popupdefinition id=1091]fossiles[/popupdefinition] et limite les [popupdefinition id=389]&eacute;missions[/popupdefinition] de CO2. En plus de contribuer &agrave; la [popupdefinition id=15371]transition &eacute;nerg&eacute;tique[/popupdefinition], les parcs &eacute;oliens peuvent cohabiter avec l'[popupdefinition id=11492]agriculture[/popupdefinition], pr&eacute;servant ainsi les paysages naturels tout en produisant une &eacute;nergie durable et respectueuse de l'environnement.&copy; Edwhiteimage, Pixdabay, DP

L'Énergie éolienne : le vent au service de la Planète

L'agriculture est le travail de la terre (ager signifie champ en latin). Son histoire est principalement façonnée par les progrès techniques, l'économie et l'environnement.
Origine de l’agriculture
Les premières traces de culture de plantes et de domestication d’animaux à des fins alimentaires remontent au Néolithique, il y a 10.000 ans au moins (soit 8.000 ans avant J.-C.). Cette période, appelée révolution néolithique, est la première révolution agricole.
Ces premières traces sont originaires du Moyen-Orient. C’est près de la ville d'Er Riha (maintenant Jericho, en Palestine) que les premières preuves ont été retrouvées. La même transition a eu lieu plus tard en Afrique subsaharienne.
L’arrivée de l’agriculture représente également un important changement social puisque d’un mode de vie nomade reposant sur la chasse et la cueillette, les Hommes ont adopté une vie davantage sédentarisée.
La révolution agricole
L’agriculture moderne, fondée sur un principe de rendement, a émergé en même temps que le machinisme agricole. Le début de cette révolution est encore sujet à débat. Certains chercheurs estiment qu’elle a commencé très tôt (dès le Moyen Âge), tandis que d’autres suggèrent qu’elle est contemporaine à la révolution industrielle de la fin du XIXe siècle, et qu’elle ne serait toujours pas achevée.
La révolution verte et la Pac
C’est l’arrivée de la mécanisation et plus concrètement, des tracteurs, qui marque le début de la révolution verte. Dans un contexte de fin de guerre, l’Europe – la France notamment – doit se reconstruire. Le plan Marshall de 1947, a permis cette reconstruction et s’est traduit par l’arrivée des tracteurs sur les champs.
L’agriculture est en outre fortement aidée par la Politique agricole commune (Pac) signée lors du traité de Rome en 1957 et mise en place en 1962. Cette directive, qui concerne l’ensemble de l’Union européenne, a pour objectif de permettre le développement de l’agriculture et de protéger les agriculteurs. Efficace, elle a permis de relancer ce secteur en France et de nourrir les consommateurs à des coûts raisonnables.
La Pac s’est également traduite par un profond changement du paysage français : le remembrement (suppression des haies au sein des exploitations) a été favorisé, provoquant la disparition des bocages et l’apparition des openfields qui facilitent l’agriculture mécanisée.
Prise de conscience environnementale et progrès scientifiques
La fin du XXe siècle et le début du XXIe sont marqués par une prise de conscience de mouvements écologistes qui prônent un retour vers une agriculture moins intensive et un respect des terres et de l’environnement, mais également par un progrès notable dans le domaine de la transgenèse.
Le principe de la transgenèse appliquée à l’agriculture est d’insérer un gène de résistance à un pesticide au sein d’une plante, afin de pouvoir ensuite traiter les parcelles avec ce pesticide et tuer les ravageurs sans affaiblir la plante. Ceci est compatible avec l’agriculture intensive et la monoculture. En France, la culture d’OGM est pour l’instant interdite.
Les grands mouvements agricoles dits respectueux de l’environnement sont l’agriculture raisonnée, qui consiste entre autres à tenter de limiter la lutte chimique au profit de la lutte biologique, et l’agriculture biologique pour laquelle l’utilisation d’OGM et d’engrais et pesticides de synthèse est interdite (de nombreux de produits de traitements sont cependant autorisés).

Agriculture

L'énergie cinétique est l’énergie que possède un corps du fait de son mouvement. L’énergie cinétique d’un corps est égale au travail nécessaire pour faire passer le dit corps du repos à son mouvement. On peut déduire de cela, dans le cadre de la physique newtonienne, qu’une variation d’énergie cinétique d’un corps pendant une certaine durée est égale au travail des forces externes exercées sur ce corps. C’est le théorème de l’énergie cinétique.Le terme même d’énergie cinétique semble remonter au physicien William Thomson, plus connu sous le nom de Lord Kelvin. Il dérive en fait du mot grec kinesis signifiant mouvement. Toutefois, le concept est plus ancien puisqu’il provient des réflexions sur la mécanique de Gottfried Leibniz et Johann Bernoulli, qui décrivaient l'énergie cinétique comme une vis viva, en latin, c'est-à-dire la force vivante responsable du mouvement des corps. Leibniz se fit l’avocat d’une définition mathématique de la vis viva, qu’il introduisit comme le produit de la masse d’un objet par le carré de sa vitesse (mv2), pendant les années 1676–1689, par opposition à la quantité de mouvement mv de Descartes et Newton censée jouer un rôle similaire. De nos jours, l’énergie cinétique Ek d’une particule est un concept différent de sa quantité de mouvements p mais n’en est pas indépendant. Ainsi, en mécanique newtonienne, on a pour une particule de masse m en translation à la vitesse v : Ek = 1/2 mv2 = p2/2mOn peut définir une énergie cinétique de rotation et de translation. Son unité légale est le joule. Les calculs s'effectuent avec les masses en kg et les vitesses en ms-1. Comme la vitesse, l’énergie cinétique d’un corps est relative et dépend du référentiel.On peut relier l’énergie cinétique moyenne des particules dans un gaz chaud à la température de ce gaz. On parle encore d’énergie cinétique d’un corps en physique quantique et en mécanique relativiste. Toutefois, dans le cadre de la théorie de la relativité, la formule donnant l’énergie cinétique n’est pas la même.

Énergie cinétique

On qualifie de mouvement, la variation de la position d'un point, d'un solide ou d'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps. Un mouvement est décrit grâce à une vitesse et à une trajectoire. Cette dernière donne l’ensemble des positions que prend le point au cours du temps. Notez que selon le référentiel choisi, le mouvement n’est pas le même. Un point en mouvement dans un référentiel peut même se retrouver au repos dans un autre. C’est le cas, par exemple d’un avion que l’on ravitaille en vol. Ce dernier est immobile dans le référentiel du ravitailleur, mais en mouvement dans celui du sol.Ainsi le référentiel terrestre – rattaché au sol – permet d’étudier le mouvement d’objets se déplaçant à la surface de la Terre. Le référentiel géocentrique – centré sur la Terre et dirigé selon des étoiles fixes - est utilisé pour décrire des objets en mouvement autour de la Terre. Et le référentiel héliocentrique – centré sur le Soleil et dirigé selon des étoiles fixes – sert à décrire les mouvements d’objets se déplaçant autour du Soleil.Lorsque la trajectoire est courbe sans être circulaire – comme celle d’un ballon qui rebondit -, on parle de mouvement curviligne. © sharpshutter22, FotoliaDifférents types de mouvementsEn fonction de la vitesse et de la trajectoire, il existe plusieurs types de mouvement. On parle par exemple de mouvement rectiligne uniforme accéléré lorsque la trajectoire correspond à une droite et que la vitesse augmente au fil du temps. Le mouvement est circulaire ralenti – ou encore décéléré – lorsque la trajectoire est représentée par un cercle et que la vitesse diminue avec le temps. Le mouvement est par ailleurs qualifié d’uniforme lorsque la vitesse reste constante.On distingue aussi les mouvements de rotation des mouvements rectilignes. En effet, un corps est dit en rotation si la trajectoire de chacun de ses points est un cercle centré sur un axe de rotation. Ainsi un mouvement hélicoïdal correspond-il à la combinaison d’un mouvement rectiligne et d’un mouvement de rotation.Enfin, il existe des mouvements plus aléatoires, comme le mouvement brownien. C’est ainsi que l’on nomme le mouvement adopté par une grosse particule au milieu de petites particules avec lesquelles elle entre en collision dans un fluide.

Mouvement

Les fossiles sont des organismes anciens figés dans une roche sédimentaire qui témoignent de la vie passée sur la Planète. Le processus de fossilisation permet la préservation des structures biologiques au fil des temps géologique.Les différentes types de fossiles Les fossiles se déclinent en différentes catégories, chacune offrant des informations distinctes sur les ères passées. Les fossiles corporels, tels que les os et les dents, sont les plus courants. Les empreintes fossilisées, révélatrices des activités animales, sont également cruciales. Les fossiles de pollen et de spores fournissent des indices sur la végétation passée, tandis que les microfossiles dévoilent des détails infimes sur les micro-organismes anciens. Le plus vieux fossile du monde, qui n'est pas ce poisson, a été découvert en Australie. Il s'agirait des restes d'un être unicellulaire qui a vécu voici 3,4 milliards d'années. © nardino, Flickr, CC by-nc-sa 2.0En paléontologie, les fossiles se regroupent en plusieurs catégories en fonction de la nature des restes préservés. Voici quelques-uns des principaux types de fossiles :Fossiles corporels Ossements et dents : les parties dures du squelette, comme les os et les dents, sont souvent bien préservées en fossiles.Carapaces et coquilles : les coquilles d'invertébrés marins, telles celles des ammonites, et les carapaces d'arthropodes peuvent être des fossiles courants. Fossiles de traceEmpreintes de pas : les empreintes fossilisées laissées par des animaux terrestres offrent des informations sur leur locomotion et leur comportement.Terriers et nids : les traces laissées par les activités d'excavation ou de nidification sont également des fossiles de trace.Fossiles végétaux Feuilles et bois fossilisés : les restes de plantes, tels que les feuilles, les graines et le bois, sont des fossiles végétaux courants.Pollen et spores : les grains de pollen et les spores préservés fournissent des informations sur la végétation passée.Fossiles microscopiques Foraminifères et diatomées : des organismes microscopiques marins dont les coquilles sont souvent bien conservées.Microfossiles planctoniques : de petits organismes planctoniques préservés dans les sédiments marins.Fossiles de restes mous Insectes conservés dans l'ambre : certains fossiles préservent des insectes emprisonnés dans de l'ambre, fournissant des détails anatomiques précis.Tissus mous fossilisés : dans des conditions exceptionnelles, des tissus mous tels que la peau, les plumes ou les poils peuvent être fossilisés.Fossiles de coprolithes Excréments fossilisés : les coprolithes sont des restes fossilisés d'excréments, souvent riches en informations sur le régime alimentaire des organismes passés.Fossiles de micro-organismes Stromatolithes : des structures rocheuses formées par l'activité de micro-organismes photosynthétiques. Ces formations rocheuses résultent de l'activité de micro-organismes photosynthétiques, principalement des cyanobactéries, remontant à environ 3,5 milliards d'années. Les stromatolithes sont constitués de couches successives de sédiments piégés et cimentés par les micro-organismes. Les stromatolithes en tant que structure ne sont pas vivants, seules les bactéries qui les ont construits l'ont été. Certains insectes se retrouvent piégés dans l'ambre, une résine fossile sécrétée par des conifères ou des végétaux qui s'est formée il y a des millions d'années. © RomanVX, Adobe StockFormation des fossilesLa fossilisation commence par l'inhumation rapide des restes organiques, souvent sous des sédiments. Sous l'effet de la pression et des réactions chimiques, la matière organique se transforme en minéraux, préservant ainsi la morphologie initiale. Ce processus peut prendre des millénaires et est influencé par divers facteurs environnementaux. La décomposition, principal ennemi de la préservation fossile, est évitée lorsque l'organisme est enseveli rapidement. La minéralisation subséquente remplace les tissus mous par des minéraux, préservant ainsi les détails anatomiques. Les fossiles ainsi formés sont souvent découverts dans des strates géologiques, offrant des instantanés uniques de l'évolution passée.Formation des sites fossilifères Les sites fossilifères émergent souvent dans des conditions géologiques spécifiques. Les lacs, marécages et dépôts sédimentaires océaniques sont des lieux propices à la préservation. Les régions où les processus de fossilisation ont été favorisés au fil des siècles deviennent des trésors pour les paléontologues, permettant de reconstituer les chaînes alimentaires, les climats et les écosystèmes disparus.Quelle taille fait la plus grande ammonite du monde ?Le titre du plus vieux fossile du monde est décerné à des structures microscopiques appelées stromatolithes. Ces formations rocheuses résultent de l'activité de micro-organismes photosynthétiques, principalement des cyanobactéries, remontant à environ 3,5 milliards d'années. Leur existence fournit des preuves fascinantes de l'émergence de la vie sur Terre, et bien que ces structures ne soient pas des fossiles au sens traditionnel, elles sont considérées comme les traces les plus anciennes de vie sur Terre. Leurs découvertes ont été faites dans des formations rocheuses en Australie, principalement dans la région de la ceinture de roches vertes de Pilbara.

Fossile

Dans les esprits, l’expression « transition énergétique » fait référence au passage d’un système énergétique reposant presque exclusivement sur des sources d’énergie fossile à un système centré sur des énergies renouvelables.La réalité est un peu plus complexe. En effet, le mix énergétique – en d’autres termes, la priorité que nous donnons à telle ou telle source d’énergie – est en constante évolution. Ce mix doit s’adapter aux contraintes du lieu et du moment tout en satisfaisant les besoins des consommateurs dans une logique d’indépendance. Ainsi, aux États-Unis, par exemple, la transition énergétique est guidée par l’exploitation de ressources non conventionnelles tels les gaz de schistes. En Allemagne, on mise sur l’arrêt des centrales nucléaires et sur le développement des énergies renouvelables. La loi Transition énergétique pour la croissance verteEn France, l’accent est mis sur les économies et sur l’efficacité énergétique liées au développement de sources alternatives. Une loi baptisée Transition énergétique pour la croissance verte a été promulguée en août 2015. Elle donne un cadre au nouveau modèle énergétique dans l'hexagone. Réduction de la facture énergétique et lutte contre les émissions de gaz à effet de serre sont mises en avant.Les enjeux de la transition énergétiqueIl est évident que le changement de paradigme énergétique ne pourra pas avoir lieu sans l’apport d’innovations technologiques (efficacité des panneaux photovoltaïques, stockage de l’électricité, gestion de productions décentralisées, etc.). Il est également certain que, quelles que soient les décisions prises au niveau politique, la transition énergétique n’aura pas lieu sans changements dans les usages (covoiturage, baisse des températures de chauffage, etc.).

Transition énergétique

On appelle combustible, une substance susceptible de subir une réaction chimique d’oxydation — complète ou partielle — exothermique — qui dégage donc de la chaleur — suffisamment vive pour qu’il y ait production de flammes ou d’étincelles. La réaction ne peut se produire qu’en présence d’un comburant — le dioxygène (O2), le plus souvent — qui joue le rôle d’oxydant. Et sans une source qui apporte l’énergie nécessaire à initier la réaction. Les physiciens parlent d’énergie d’activation.Notez que le terme carburant est préféré au terme combustible lorsque la réaction est destinée à produire une énergie mécanique plutôt que thermique.Les combustibles contiennent le plus souvent du carbone (C) et de l’hydrogène (H). Mais aussi de l’oxygène (O) et de l’azote (N). Ils peuvent se présenter sous une forme solide, liquide ou gazeuse.Des combustibles dits solides de récupération peuvent être fabriqués à partir de déchets non valorisés, mais non dangereux ou polluants comme des déchets de chantiers ou des plastiques et des déchets ménagers. © Richard Villalon, Adobe StockDifférents types de combustiblesAinsi, le charbon ou le bois sont des exemples de combustibles solides. Le premier peut également être classé dans la catégorie des combustibles fossiles. Car le charbon est issu de matières organiques fossilisées. Il n’est pas renouvelable à l’échelle humaine. Le second entre quant à lui dans la catégorie des biocombustibles. Il peut être régénéré à condition de replanter les arbres coupés.L’essence ou le bioéthanol — de l’éthanol produit à partir de matière organique, de déchets de l’agriculture ou de l’exploitation forestière — sont des exemples de combustibles liquides. Notez que lorsque leurs propriétés sont utilisées pour le transport, il est préférable de parler de carburants. Ainsi l’hydrogène liquide, le combustible liquide le plus utilisé au décollage des engins astronautiques tels que Ariane 5.Le gaz naturel — qui se compose essentiellement de méthane (CH4) — est un exemple connu de combustible sous une forme gazeuse.Par extension, on utilise aussi le terme combustible à propos des matériaux utilisés pour produire de l’électricité dans les centrales nucléaires, comme le combustible MOX. Pourtant ici, pas de réaction chimique, mais bien une réaction de fission nucléaire. On parle de combustible nucléaire.

Combustible

Le courant électrique correspond au déplacement à l'intérieur d'un conducteur de charges généralement négatives appelées électrons. Le sens conventionnel du courant est orienté du pôle positif au pôle négatif. Ce sens peut être différent du sens réel de déplacement des porteurs de charges : le mouvement des électrons est orienté du pôle négatif au pôle positif.

Les différents types de courant électrique
On distingue plusieurs types de courant dont les principaux sont le courant continu et le courant alternatif. Lorsqu'il est continu, il se dirige dans le même sens sans interruption. Lorsqu'il est alternatif, il se déplace en cycles réguliers dans les deux sens.

Principe et utilisation du courant électrique
Les déplacements du courant sont guidés par la force électromagnétique qui interfère avec la matière conductrice. Ce principe constitue la base de l'électricité. Le courant électrique permet à la fois de créer de l'énergie mais aussi de transmettre une information lorsqu'elle est contrôlée comme pour un ordinateur. Son utilisation a également permis le développement de l'électronique.

Les fondements physiques du courant électrique
Le courant électrique étant un flux de charges électriques, il est induit par la présence d'un champ électrique dans un matériau conducteur. La capacité d'un matériau à conduire le courant électrique dépend de sa structure atomique. Les métaux, par exemple, avec leur marée d'électrons libres, sont d'excellents conducteurs. Cela explique pourquoi des matériaux comme le cuivre et l'aluminium sont largement utilisés dans les câbles électriques et autres composants conducteurs.

La sécurité électrique dans les installations domestiques
La manipulation du courant électrique dans les habitations requiert une attention particulière afin d'éviter les risques d'accidents tels que les courts-circuits ou les incendies. Les systèmes de disjoncteurs et de fusibles sont cruciaux pour la sécurité électrique, car ils permettent de couper rapidement le courant en cas de problème. Il est aussi essentiel de veiller à ce que toutes les installations électriques respectent les normes en vigueur pour minimiser les dangers.

Le rôle du courant électrique dans les technologies modernes
Le courant électrique est, sans doute, un pilier de la technologie moderne. De la simple ampoule électrique aux complexes réseaux de communication, presque tous les dispositifs technologiques contemporains dépendent de l'électricité pour fonctionner. Cette omniprésence est un témoignage de son importance capitale dans notre quotidien. Les avancées dans la technologie des semi-conducteurs, qui manipulent de manière efficace les courants électriques à l'échelle microscopique, ont particulièrement révolutionné des industries comme l'informatique et les télécommunications.

Le courant électrique est un concept fondamental en physique, indispensable dans presque tous les aspects de la vie moderne. Sa compréhension et sa gestion sont essentielles pour l'innovation technologique, la sécurité domestique, et l'efficacité énergétique. C'est une force invisible qui continue de façonner le monde d'innombrables manières.

Courant électrique

Le vent correspond au déplacement d’une masse d’air consécutif à des différences locales de température et de pression. D’une légère brise à une forte tempête, la vitesse et l’amplitude géographique des vents peuvent être très variables dans l’espace et dans le temps. Parfois destructeur, le vent participe à de nombreux processus sur Terre, comme l’oxygénation des océans et des rivières, ou l’érosion des sols et le déplacement de minéraux. L'Homme l’utilise aujourd’hui comme source d’énergie : l’éolien.
Principe de formation du vent
Deux paramètres principaux contribuent à la formation des vents à la surface de la Terre : la température et la pression. Par exemple, lorsqu’une masse d’air se réchauffe, elle s’élève en altitude au-dessus des couches plus froides, ce qui génère une diminution de la pression. Pour combler le vide, la masse d’air voisine va s’engouffrer dans l’espace laissé vacant : ce mouvement crée le vent.
Un exemple concret : celui de la brise de mer et la brise de terre. Le jour, la terre se réchauffe plus vite que la mer. L’air au-dessus de la terre s’élève et crée une dépression, compensée par l’air surplombant la mer, générant ainsi une brise qui circule de la mer vers le continent. À l’inverse, la nuit, l’eau conserve mieux sa chaleur et l’air de la terre se refroidit plus vite. Cette différence thermique génère un courant d’air de la terre vers la mer : une brise de terre.
La rotation de la Terre sur elle-même contribue également à la formation des vents, à leur localisation et à leur orientation, par la force de Coriolis. À cela, il faut également rajouter la topographie des continents qui peut favoriser les rencontres entre les masses d’air
La mesure du vent
La vitesse du vent se mesure à l’aide d’un anémomètre. Des échelles ont été établies afin d’estimer l’intensité des vents. L’échelle de Beaufort s’étale de 0 à 12. Elle repose sur la vitesse moyenne des vents sur une durée de 10 minutes, utilisée en association avec l’état de la mer qui en découle. Au niveau 0, le vent est nul, tandis qu’au niveau 12, les vents d’un ouragan soufflent à plus de 118 km/h, générant une mer déchaînée. L’échelle de Fujita se limite quant à elle à la classification des tornades, phénomène climatique générant les vents les plus violents à l’échelle de la Terre, mais sur une petite zone géographique.
L’éolien, l’énergie tirée du vent
Le vent fait également office d’énergie renouvelable et devient de plus en plus prisé afin de compenser les énergies fossiles, accusées de contribuer au réchauffement climatique, ou le nucléaire, du fait des potentiels dangers que cette source énergétique représente. En 2012 par exemple, en France, le vent a généré 14,9 térawattheures (TWh) d’électricité. En 2011, 459,9 TWh d’électricité ont été produits par l’énergie éolienne dans le monde.

Vent

L’énergie éolienne désigne l’énergie cinétique véhiculée par les masses d’air, c’est-à-dire par les vents, autour de notre planète. Il s’agit d’une énergie renouvelable de plus en plus utilisée pour produire une électricité verte à grande échelle.
Exploitation de l’énergie éolienne
Les éoliennes, ou aérogénérateurs, se chargent ainsi de convertir l’énergie éolienne en une énergie mécanique (le vent fait tourner les pales du dispositif), qui alimente ensuite un générateur électrique, où elle est convertie en énergie électrique.
D’autres dispositifs l’exploitent également en la convertissant en une énergie mécanique, comme les voiliers ou les éoliennes de pompage.

Énergie éolienne

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La [popupdefinition id=2038]biomasse[/popupdefinition] utilise des [popupdefinition id=15841]mati&egrave;res[/popupdefinition] organiques,&nbsp;telles que les r&eacute;sidus agricoles, le [popupdefinition id=4042]bois[/popupdefinition]&nbsp;ou les [popupdefinition id=5725]d&eacute;chets[/popupdefinition] organiques, pour produire de l'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition]. Ces mati&egrave;res sont br&ucirc;l&eacute;es ou converties par des proc&eacute;d&eacute;s chimiques ou biologiques, comme la [popupdefinition id=6167]pyrolyse[/popupdefinition] ou la [popupdefinition id=6817]fermentation[/popupdefinition], pour g&eacute;n&eacute;rer de la [popupdefinition id=15898]chaleur[/popupdefinition], de l'&eacute;lectricit&eacute; ou des [popupdefinition id=1998]biocarburants[/popupdefinition]. Lors de la [popupdefinition id=3790]combustion[/popupdefinition], la chaleur produite alimente des turbines qui g&eacute;n&egrave;rent de l'&eacute;lectricit&eacute;. Les proc&eacute;d&eacute;s de [popupdefinition id=6161]gaz&eacute;ification[/popupdefinition] transforment la biomasse en [popupdefinition id=6159]gaz synth&eacute;tique[/popupdefinition], utilis&eacute; comme [popupdefinition id=3604]combustible[/popupdefinition]. La [popupdefinition id=3249]digestion[/popupdefinition] ana&eacute;robie d&eacute;compose les mati&egrave;res organiques en [popupdefinition id=5371]biogaz[/popupdefinition], principalement du m&eacute;thane, utilisable pour produire de l'&eacute;nergie. Cette source d'[popupdefinition id=6634]&eacute;nergie renouvelable[/popupdefinition] permet de valoriser les d&eacute;chets tout en r&eacute;duisant les [popupdefinition id=389]&eacute;missions[/popupdefinition] de [popupdefinition id=5381]gaz &agrave; effet de serre[/popupdefinition].&copy; Emmastock, Adobe stock

La biomasse : transformer les déchets en énergie

Le biogaz est un gaz libéré par les matières organiques (des déchets essentiellement) au cours de leur décomposition, selon un processus de fermentation.Ce processus (encore appelé méthanisation car il produit essentiellement du méthane) peut se faire par voie naturelle, dans les marais ou sur les décharges. Cependant, la production de biogaz peut également se faire par procédé industriel, à l’aide de digesteurs (voir vidéo ci-dessous).Composition du biogazLe biogaz est principalement composé de :méthane (entre 50 et 70 %) ;de gaz carbonique.Selon les sources de production (déchets organiques industriels, d’origine animale ou ménagère), il contient également de la vapeur d’eau en quantité variable, du sulfure d’hydrogène (H2S) et d’autres composés.Utilisation du biogazLe biogaz est un gaz combustible. Il est donc source d'énergie et peut servir à produire :de la chaleur ;de l’électricité ;des biocarburants.Un peu comme on le fait à partir du gaz naturel. D’ailleurs, après épuration, le biogaz, devenu biométhane, peut être injecté dans le réseau de gaz naturel afin d’apporter à celui-ci une part d’énergie renouvelable. Cependant, les technologies de raffinage du biogaz restent encore coûteuses et ont besoin d’être optimisées.

Biogaz

Le syngaz est un gaz de synthèse produit par thermochimie. Ce gaz est constitué de dihydrogène (H2), de monoxyde de carbone (CO) et d’hydrocarbures gazeux.
Produit à partir de matières carbonées (biomasse, charbon, pétrole), ce syngaz peut être utilisé directement comme carburant gazeux ou bien être transformé en carburant liquide.

Syngaz

La gazéification est un processus de transformation d’un solide en gaz. Cette gazéification est utilisée pour convertir des matières carbonées (hydrocarbures fossiles, biomasse) en un gaz appelé syngaz.
Le processus consiste en une pyrolyse de la matière carbonée à hautes températures (400 à 1.000 °C) suivie d’une oxydation partielle en présence d’air, de vapeur d’eau ou d’oxygène pur.
Cette transformation réduit la masse de matière organique jusqu’à 70% et produit un gaz synthétique pouvant servir de carburant directement ou après transformation par le procédé Fischer-Tropsch en liquide.
La gazéification est donc une technique de production d’énergie à partir de sources fossiles (charbon) ou renouvelables (biomasse). Elle permet ainsi de valoriser les déchets organiques et la biomasse non alimentaire (bois, pailles, etc.) sous forme de gaz ou de biocarburant (filière gaz). 
Cette technique a été utilisée dans le passé par les Etats pour produire du carburant pendant les périodes troublées, comme en temps de guerre ou de blocus. La gazéification fait actuellement l’objet de développements dans le but de recycler les déchets et de produire de l’énergie d’origine renouvelable, comme des biocarburants de seconde génération ou du dihydrogène (H2).

Gazéification

La combustion est une réaction chimique d’oxydoréduction entre un combustible et un comburant (le plus souvent, le comburant est le dioxygène de l’air).
Chaleur : la combustion, une réaction exothermique
Le combustible est oxydé et le comburant est réduit. Cette réaction produit de la chaleur. On dit qu’elle est exothermique. Lorsqu’elle est vive, il y a formation d’une flamme voire explosion si la vitesse du front de flamme vient à dépasser la vitesse du son.
Lorsque la combustion est complète, la totalité du carburant est consommée et la quantité d’énergie maximale est produite.
Combustibles et pouvoirs calorifiques
Le terme « pouvoir calorifique » est employé pour décrire l’énergie qui peut être obtenue par la combustion d’un kilogramme de combustible. Ainsi, par exemple, le pouvoir calorifique moyen du bois est de 15 mégajoules par kilogramme et celui de l’essence de 47,3 mégajoules par kilogramme.
Cette énergie est concentrée dans l’eau dégagée par la réaction sous forme de vapeur. Lorsque le carburant (combustible fournissant l'énergie d'un moteur thermique) est un hydrocarbure, il y a également dégagement de dioxyde de carbone (CO2). Si la combustion est incomplète, c'est-à-dire lorsque l’alimentation en oxygène est insuffisante, il peut y avoir production d’imbrûlés (des suies qui encrassent la chaudière) ou de composés organiques volatils (COV) et, plus grave encore, d’éléments partiellement oxydés comme le monoxyde de carbone (CO), un gaz extrêmement dangereux pour l’Homme.
Combustion de bois, de charbon, de gaz, de pétrole…
Nous faisons quotidiennement appel à des réactions de combustion. Lorsque nous allumons un feu de cheminée, bien sûr, mais aussi lorsque nous nous déplaçons en voiture ou lorsque nous faisons cuire des aliments. Dans les centrales thermiques, la combustion de charbon, de gaz ou de pétrole est utilisée pour produire de l’électricité. La combustion sert également dans l’industrie métallurgique et à la production de ciment, par exemple.

Combustion

Dans le langage courant, le terme de chaleur est employé pour qualifier la sensation que donne un corps chaud.

Les physiciens qualifient la chaleur d'énergie thermique. Dans le système international, elle se mesure donc en joules (J). La chaleur correspond plus précisément à un transfert d'énergie.

Compréhension de la transmutation thermique
Transfert de chaleur et variation de température sont directement liés par le biais de la capacité calorifique notée C.

Ainsi, un transfert de chaleur provoque généralement une variation de température. Lorsque deux corps sont mis au contact l'un de l'autre, le plus chaud cède de la chaleur au plus froid jusqu'à établir un équilibre.

En revanche, les changements d'état physique s'opèrent à température constante. Chauffez un glaçon : il restera à 0 °C ! Mais l'eau qui le compose passera de l'état solide à l'état liquide. Ce changement d'état consomme de l'énergie, de la chaleur, qui, de fait, ne pourra pas servir à faire monter la température de l'eau.

Modes de transfert de la chaleur
Il existe trois modes de transfert de la chaleur :

la conduction thermique, qui correspond à un échange d'énergie sans déplacement de matière ;
la convection, résultat d'un déplacement de particules de températures différentes dans un fluide ;
le rayonnement thermique, qui est émis pour tous les corps.


Principes fondamentaux de la thermodynamique
Les lois de la thermodynamique régissent les échanges de chaleur et leur impact sur les propriétés des matériaux et des systèmes physiques. Par exemple, la première loi de la thermodynamique stipule que l'énergie ne peut être ni créée ni détruite, seulement transformée d'une forme à une autre. Cette loi est essentielle pour comprendre que toute l'énergie utilisée pour changer l'état de la matière provient d'une autre forme d'énergie déjà présente dans le système.

Applications pratiques de la chaleur
La maîtrise des transferts de chaleur joue un rôle crucial dans des domaines variés tels que la gestion de l'efficacité énergétique dans les bâtiments, la conception de moteurs et systèmes mécaniques, et le développement de techniques de conservation ou de génération d'énergie. En génie thermique, les principes de transfert de chaleur sont appliqués pour optimiser les systèmes de chauffage et de refroidissement, augmentant ainsi leur efficacité et réduisant leur impact environnemental.

Dans le secteur de la santé, la compréhension de la chaleur corporelle et de sa régulation est vitale pour le diagnostic médical et le traitement des maladies. Par exemple, les techniques d'imagerie thermique sont utilisées pour détecter les variations de température à la surface du corps, pouvant indiquer la présence de pathologies ou d'inflammations.

Les études avancées sur la thermodynamique et les technologies de transfert de chaleur continuent de favoriser des innovations dans de nombreux secteurs industriels et scientifiques, améliorant la qualité de vie et la sécurité des personnes. 

Pour plus d'informations scientifiques sur le sujet, consultez des sources telles que les publications sur études sur la chaleur et la thermodynamique sur arXiv qui offrent des recherches avancées sur les différents aspects de la thermodynamique et du transfert de chaleur.

Chaleur

Les biocarburants regroupent toutes les formes de carburants de substitution produits à partir de matériaux organiques non fossiles (biomasse) et renouvelables, comme le bois, les déchets et les alcools, qui sont brûlés pour fournir de l'énergie. Les biocarburants comprennent aussi le biodiesel. Les biocarburants n'ajoutent pas de nouveau carbone à l'atmosphère. Les agrocarburants, produits à partir de la biomasse, visent à remplacer les carburants provenant d'énergies fossiles comme le pétrole. Jean-Luc Wingert, ingénieur-conseil en énergie et environnement, nous explique au cours de cette interview quels sont les enjeux de la production du carburant de demain. © Futura-SciencesAgrocarburant, un synonyme pour lever une ambiguïtéLe terme agrocarburant est utilisé pour éviter la confusion entre les produits de l'agriculture biologique et les carburants d'origine agricole (à partir de cultures dédiées ou de déchets agricoles). Un biocarburant d'origine agricole n'est en effet pas forcément issu de l'agriculture biologique.

Biocarburant

La digestion est la transformation des aliments en substances et molécules assimilables par l’organisme. Au cours de la digestion, les molécules complexes sont transformées en éléments plus simples et plus facilement absorbables par le tube digestif. L’amidon (pain, pâtes, pommes de terre…) est par exemple découpé en molécules de glucose, tandis que l’enzyme appelée lactase divise le lactose (le sucre du lait) en glucose et en galactose.La digestion résulte de deux processus :La digestion mécanique, qui a lieu dans la bouche et l’estomac. Les aliments sont ramollis et broyés en bouillie appelée chyme par la mastication, puis brassés dans l’estomac par les contractions.La digestion chimique, assurée par les sucs gastriques et les enzymes tels que l’amylase (produite par la salive), l’acide chlorhydrique (produite par l’estomac) ou la bile (sécrétée par le foie), qui sert à digérer les graisses.Rôle et durée de la digestionAprès leur absorption dans le tube digestif, les nutriments passent dans le sang et sont dirigés vers le foie, qui va les distribuer au reste de l’organisme ou les stocker. La digestion permet d’absorber 90% des protéines, lipides et glucides que nous mangeons. Les substances non digestibles comme les fibres et les débris de parois intestinales des bactéries sont compactées sous forme de selles et évacuées par l’anus.La durée de la digestion (en moyenne 24 heures) varie selon la quantité d’aliments ingérée et leur teneur en graisses : plus un repas est gras, plus sa digestion sera longue.Les étapes de la digestion et les organes en jeu. © Olga, Adobe Stock, adaptation et texte Céline Deluzarche pour Futura

Digestion

La pyrolyse est une réaction chimique de décomposition d'un corps organique sous l'action de la chaleur et sans autres réactifs. Cette transformation, distincte de la combustion qui fait intervenir un comburant comme l'oxygène, crée de nouveaux produits suite à un réarrangement atomique ou moléculaire.

La pyrolyse permet d'obtenir différents hydrocarbures solides (charbon de bois ou biochar), liquides ou gazeux. Cette réaction est donc utilisée pour transformer la biomasse en sources d'énergies plus facilement utilisables ainsi qu'en amendement pour les sols.

Principes fondamentaux de la pyrolyse
La pyrolyse est un processus thermochimique complexe qui implique plusieurs étapes clés. Lorsque la matière organique est chauffée à des températures élevées, en l'absence d'oxygène, elle commence à se décomposer en structures plus petites. Ce processus est caractérisé par une série de réactions endothermiques qui génèrent des produits variés, allant des gaz légers comme l'hydrogène et le méthane à des résidus plus lourds comme le goudron et le charbon.

Applications industrielles et environnementales de la pyrolyse
La pyrolyse trouve des applications dans de nombreux domaines, contribuant tant à la gestion des déchets qu'à la production d'énergie renouvelable. Dans l'industrie, la pyrolyse est utilisée pour convertir la biomasse en biochar, un type de charbon qui améliore la fertilité des sols et séquestre le carbone, réduisant ainsi les émissions de CO2. De plus, la pyrolyse de pneus usagés ou de plastiques permet de récupérer des énergies et des matériaux secondaires précieux, contribuant à un environnement plus durable.

Avantages de la pyrolyse dans la gestion de la biomasse
Transformer la biomasse en énergie par pyrolyse présente plusieurs avantages significatifs. Non seulement ce procédé produit une énergie renouvelable sous forme de bio-oil, de gaz et de charbon, mais il aide également à réduire la quantité de déchets organiques. La pyrolyse de la biomasse permet d'obtenir une énergie dont la densité est nettement supérieure à celle des matières premières, ce qui facilite le stockage et le transport de l'énergie générée.

Pyrolyse

La fermentation est un processus biologique se déroulant dans un milieu privé d'oxygène.
Fonction de la fermentation
La fermentation permet de produire de l'énergie (sous forme d'ATP) même en absence d'oxygène, mais avec un rendement plus faible. Elle est utilisée par un très grand nombre d’organismes, depuis la bactérie jusqu’à l’être humain.
Certains organismes utilisent exclusivement cette voie métabolique, d’autres alternent entre fermentation et respiration, en fonction des conditions (présence d’O2, concentration en glucose, etc.).
La fermentation est aussi utilisée dans de nombreux processus industriels, comme la production de fromage, d’alcool, de biocarburant, etc.
Processus biologique de la fermentation
En biologie, la fermentation est un catabolisme anaérobie (capable de vivre dans un environnement dépourvu d'oxygène) des nutriments organiques qui n’utilise pas de chaîne de transport d’électron ni de phosphorylation oxydative.
Il existe différents types de fermentations :

la fermentation éthylique, qui produit de l'éthanol ;la fermentation lactique, qui produit de l'acide lactique ;la fermentation malolactique.
Le rendement de ce processus biochimique est inférieur à celui de la respiration cellulaire, qui utilise une chaîne de transport d’électron, dont l’accepteur final est l’oxygène. Par exemple, la fermentation lactique permet de produire 2 molécules d'ATP par molécule de glucose utilisée, alors que le processus de respiration cellulaire en produit 36 à 38.

Fermentation

Le terme de biomasse dispose de plusieurs sens : un en écologie et un dans le domaine des énergies.
Biomasse en écologie
Dans le domaine de l’écologie, la biomasse se réfère à la masse totale des organismes vivants présents à un moment donné dans un biotope particulier. Souvent, elle est estimée en unité de surface ou de volume plutôt qu’en masse absolue.
Biomasse dans le domaine des énergies
Appliquée aux énergies, la biomasse correspond à la totalité des masses de matières organiques d’origine vivante à visée énergétique, comme le bois-énergie par exemple.

Biomasse

Nom masculin : tissu complexe formé de cellules disposées longitudinalement (cellules conductrices, fibres) et transversalement (rayons). Le bois constitue la plus grande partie du tronc des plantes ligneuses.

Bois

Selon le Code de l’Environnement (art. L541-1), un déchet est « tout résidu d’un processus de production, de transformation ou d’utilisation, toute substance, matériau, produit ou plus généralement tout bien, meuble abandonné ou que son détenteur destine à l’abandon ». Autrement dit, tout élément qui est abandonné est un déchet. Ce n’est pas pour autant que cet élément est inutilisable, en l’état ou après modification. Seuls ceux qui sont qualifiés de déchets ultimes sont réellement inutilisables et doivent être stockés pour éviter des pollutions de l’environnement.
En France, chaque habitant jette en moyenne quelque 354 kg de déchets par an dans sa poubelle. À cela s’ajoutent les déchets produits par l’industrie et les entreprises, par l’agriculture ou encore par les activités de soin. Au total, la moyenne de déchets produits par Français avoisine les 14 tonnes par an ! Environ un tiers est incinéré, un tiers est valorisé (recyclage, compostage ou méthanisation) et un tiers mis en décharge.
Ce n’est qu’à partir de 1975 qu’une loi impose aux communes d’organiser la collecte et l’élimination des déchets ménagers. © Aldas, Fotolia
Différents types de déchets
Selon leur nature, leur provenance ou encore leur caractère toxique, les déchets se répartissent en différentes catégories :
les déchets ménagers — parmi lesquels les ordures ménagères à incinérer et les déchets recyclables triés — que nous produisons dans la vie de tous les jours ;les déchets non dangereux des activités économiques qui ressemblent aux déchets ménagers, mais sont produits par des entreprises ou des industriels ;les déchets toxiques des activités économiques qui représentent un danger pour la santé et pour l’environnement ;les déchets d’activités de soins à risques infectieux qui nécessitent un traitement particulier ;les déchets inertes qui peuvent être réutilisés en sous-couches pour les routes ou enfouis dans des centres de stockage des déchets ;les déchets des activités agricoles qui sont traités dans des centres spécialisés ;les déchets radioactifs qui sont confiés à l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs.

Déchet

On désigne par le terme de matière tout ce qui compose les corps qui nous entourent, tout ce qui a une masse et un volume. Cette définition englobe une variété de composants et de caractéristiques, donnant naissance à des catégories spécifiques qui enrichissent notre compréhension de la matière dans son ensemble.Matière organique, matière azotée, etc.Il existe différentes familles de matière, chacune apportant sa propre contribution à la diversité de notre univers physique :
La matière organique, présente dans les êtres vivants (animaux ou végétaux) ou sous forme décomposée, joue un rôle crucial dans les cycles biogéochimiques et la régulation de la vie sur Terre. Son étude est essentielle pour comprendre les processus biologiques et écologiques.
La matière azotée, issue des transformations de l'azote, constitue un élément fondamental dans la composition de nombreux composés chimiques. Son importance s'étend aux domaines de l'agriculture, de la chimie et de la biologie, où l'azote participe à des réactions vitales pour la croissance des plantes et la synthèse de molécules complexes.
Les états de la matièreDans la vie de tous les jours, nous avons affaire à trois états de la matière, chacun caractérisé par des propriétés distinctes :
L'état solide, où les particules sont étroitement liées et organisées, conférant une structure rigide à la matière.
L'état liquide, où les particules sont mobiles mais conservent une cohésion suffisante pour maintenir le volume de la substance.
L'état gazeux, où les particules sont dispersées et se déplacent librement, occupant tout l'espace disponible.
La chimie, en tant que science, explore ces états ainsi que la composition et les transformations de la matière, nous permettant de comprendre les bases moléculaires du monde qui nous entoure.Matière baryonique et non baryonique : la matière sombreAu-delà de la matière ordinaire que nous connaissons, il existe une classification fascinante :
La matière baryonique, constituée de baryons tels que le proton et le neutron, forme la matière ordinaire que nous côtoyons au quotidien. Elle compose les atomes qui forment la structure de notre réalité tangible.
La matière non baryonique, comme la mystérieuse matière sombre, suscite l'intérêt de la cosmologie. Supposée être composée de particules exotiques ne faisant pas partie de notre compréhension conventionnelle, la matière sombre joue un rôle crucial dans la formation et la structure de l'Univers.
Antimatière et antiparticulesUn aspect intrigant de la matière est l'existence de son opposé :L'antimatière, rare en quantité, est constituée d'antiparticules présentant des charges opposées à celles des particules ordinaires. Si les antiparticules entrent en contact avec des particules de matière, elles peuvent s'annihiler mutuellement. Cette dualité entre matière et antimatière soulève des questions fondamentales sur la nature symétrique de l'univers et les mystères de l'origine cosmique.

Matière

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L'architecture verte, avec les [popupdefinition id=17485]b&acirc;timents &agrave; &eacute;nergie positive[/popupdefinition] (Bepos), vise &agrave; concevoir des structures produisant plus d'&eacute;nergie qu'elles n'en consomment. Ces b&acirc;timents int&egrave;grent des technologies comme les panneaux photovolta&iuml;ques, les [popupdefinition id=6946]&eacute;oliennes[/popupdefinition] et les [popupdefinition id=5379]pompes &agrave; chaleur[/popupdefinition] pour g&eacute;n&eacute;rer de l'&eacute;lectricit&eacute; et de la chaleur. L'[popupdefinition id=10728]isolation[/popupdefinition] renforc&eacute;e, les mat&eacute;riaux &agrave; haute performance &eacute;nerg&eacute;tique, et les syst&egrave;mes de [popupdefinition id=5362]ventilation[/popupdefinition] double-flux permettent de minimiser les besoins en &eacute;nergie. Les Bepos&nbsp;optimisent aussi l'&eacute;clairage naturel et utilisent des [popupdefinition id=10681]fen&ecirc;tres[/popupdefinition] &agrave; triple [popupdefinition id=10977]vitrage[/popupdefinition] pour maximiser l'efficacit&eacute; thermique. La [popupdefinition id=3847]domotique[/popupdefinition] permet une gestion intelligente de la [popupdefinition id=19101]consommation &eacute;nerg&eacute;tique[/popupdefinition]. Enfin, les surplus d'&eacute;nergie produits peuvent &ecirc;tre stock&eacute;s ou r&eacute;inject&eacute;s dans le [popupdefinition id=10888]r&eacute;seau &eacute;lectrique[/popupdefinition], contribuant &agrave; une r&eacute;duction significative de l'empreinte [popupdefinition id=3873]carbone[/popupdefinition]. La v&eacute;g&eacute;talisation des [popupdefinition id=10941]toits[/popupdefinition], couramment utilis&eacute;e dans l'architecture verte, am&eacute;liore l'[popupdefinition id=10731]isolation thermique[/popupdefinition] et <a href="/maison/comparatifs/meilleur-isolant-phonique-comparatif/" title="Comparatif isolant phonique" class="link-type-comparo">acoustique</a> des b&acirc;timents tout en favorisant la [popupdefinition id=3625]biodiversit&eacute;[/popupdefinition] urbaine. En plus de r&eacute;duire les &icirc;lots de chaleur, elle contribue &agrave; la gestion des eaux pluviales en absorbant une partie des [popupdefinition id=14543]pr&eacute;cipitations[/popupdefinition].&copy; Ratchanon, Adobe stock &nbsp;

L'architecture verte : bâtiments à énergie positive

Les précipitations désignent les gouttes d’eau ou les cristaux de glace qui, formés après condensation et agglomération dans les nuages, deviennent trop lourds pour se maintenir en suspension dans l’air et tombent au sol ou s’évaporent avant de l’atteindre (virga). Ces précipitations sont de plusieurs natures : la pluie, la neige et la grêle comptent parmi les plus fréquentes.
Formation des précipitations
Les nuages se composent d’un ensemble de gouttelettes d’eau ou de cristaux de glace liés à des poussières, en suspension dans l’air. D’abord très fins et éloignés les uns des autres, ils finissent par augmenter de diamètre puis parfois, à s’agglomérer par coalescence. Ces cristaux ou ces gouttelettes deviennent trop lourds pour demeurer en suspension : la force de gravité les fait retomber. Une partie d’entre eux peut s’évaporer en virga au cours de la chute : il s’agit de précipitations qui s’évaporent avant de toucher le sol. Le reste tombe au sol.
Les types de précipitations
Il existe différents types de précipitations, selon les conditions atmosphériques :
la pluie se forme depuis des gouttelettes ou des cristaux de glace qui, dans leur chute, ne sont pas soumis à des températures inférieures au seuil de congélation ; la taille des gouttes est variable : lorsqu’elles sont toutes petites (moins de 1,5 mm), elles forment une bruine ; au-delà, on parle de pluie ;
la grêle correspond à des billes de glaces pouvant tomber jusqu’à la vitesse de 160 km/h, avec des tailles parfois impressionnantes, certaines fois proches de celle d’une balle de tennis ;
le grésil, contrairement à la grêle, passe à l’état liquide avant de rencontrer une couche plus froide et inférieure à 0 °C au cours de sa chute, poussant l’enveloppe à geler, tandis que le noyau reste souvent liquide ;
la neige se forme dans des conditions particulières, lorsque la vapeur d’eau se transforme directement en cristaux de glace qui s’agglomèrent de telle façon qu’ils forment des flocons, tout en traversant des couches dont la température leur permet de ne pas fondre au cours de leur chute ;
la pluie verglaçante apparaît lorsque les conditions de pression et de température au sol sont inférieures au point de congélation, alors que ce n’était pas le cas dans les couches supérieures.
La précipitation en chimie
Le phénomène météorologique n’est en fait qu’un cas particulier de précipitation. De façon plus générale, en chimie, le terme de « précipitation » désigne le processus de formation d’un précipité, une phase dispersée hétérogène dans une phase majoritaire. Ainsi, par exemple, lorsque l’on mélange deux solutions, on peut observer la formation, c'est-à-dire la précipitation de cristaux solides dans le mélange.
La précipitation est la réaction chimique inverse de la dissolution.

Précipitations

Un toit est la partie supérieure d'une construction, d'un édifice ou d'un véhicule, qui a pour but de protéger l'intérieur contre les intempéries et les agressions extérieures. Il peut être plat, en pente ou arrondi, et être constitué de divers matériaux tels que des tuiles, de l'ardoise, du métal, du bois, du béton, etc. Le choix du type de toit et du matériau dépend de plusieurs facteurs, comme le climat, les réglementations locales, le style architectural et le budget.Le toit dans l’histoireLes premiers toits remontent à la préhistoire et aux premières constructions humaines. C’étaient probablement des structures simples et temporaires, faites de branches, de feuilles, de peaux d'animaux ou de terre, qui servaient à protéger les hommes des intempéries et des animaux sauvages.Au fil du temps, les techniques de construction se sont améliorées et les toits sont devenus plus solides, plus durables et plus élaborés. Dans l'Antiquité, les Égyptiens, les Grecs et les Romains utilisaient des matériaux comme la pierre, la brique et le marbre pour construire des toits imposants et décorés. Au Moyen Âge, les toits en bois et en chaume étaient courants en Europe, tandis que les toits en tuiles ou en ardoise se sont répandus à partir de la Renaissance. Aujourd'hui, les toits peuvent être fabriqués à partir d'une grande variété de matériaux, allant des plus traditionnels aux plus modernes et écologiques, et peuvent être équipés de systèmes de ventilation, d'isolation ou de production d'énergie solaire.Aperçu des différents toits dans le mondeIl existe une grande variété de toits dans le monde, qui reflètent les traditions, les cultures, les climats et les ressources locales. Voici quelques exemples de toits caractéristiques de différentes régions :Toits de chaume : ils sont fabriqués à partir de tiges de roseaux, de joncs ou de blé, qui sont tressées et attachées ensemble pour former une couche épaisse et isolante. Les toits de chaume sont courants dans les régions rurales d'Europe, d'Asie et d'Afrique, et sont souvent associés à un style de vie rustique et traditionnel.Toits de tuiles : ils sont constitués de pièces de terre cuite, de béton ou de céramique, qui sont posées en rangées serrées pour former une surface imperméable et résistante. Les toits de tuiles sont courants en Europe, dans les régions méditerranéennes, en Amérique latine et en Asie, et peuvent être de différentes formes, couleurs et textures.Toits de bois : ils sont fabriqués à partir de planches, de bardeaux ou de rondins, qui sont assemblés et fixés sur une charpente. Les toits de bois sont courants dans les régions montagneuses, en Amérique du Nord, en Scandinavie et en Russie, et peuvent être peints, vernis ou laissés à l'état brut.Toits de métal : ils sont constitués de feuilles de métal, comme l'acier, l'aluminium, le cuivre ou le zinc, qui sont posées sur une structure porteuse. Les toits de métal sont courants dans les régions urbaines, les zones industrielles et les régions côtières, et peuvent être de différentes couleurs et finitions.Toits de béton : ils sont fabriqués à partir d'un mélange de ciment, de sable, de gravier et d'eau, qui est coulé et lissé sur une surface plane. Les toits de béton sont courants dans les régions chaudes et sèches, comme le Moyen-Orient et l'Afrique du Nord, et peuvent être recouverts d'une couche d'isolation ou de peinture.Toits verts : ils sont recouverts d'une couche de végétation, comme des plantes grasses, des herbes ou des fleurs, qui poussent sur un substrat spécial. Les toits végétalisés sont courants dans les villes écologiques et durables, et peuvent contribuer à l'isolation, à la rétention d'eau et à la biodiversité.Toits végétalisés sur les îles Féroé. © Erik Christensen, Wikimedia Commmons, CC by-sa 3.0Les différentes formes de toit Il existe différentes formes de toit, qui sont choisies en fonction de l'architecture, du climat, de la tradition et de l'esthétique. Voici quelques exemples de formes de toit courantes :Toit à deux pans : c'est la forme de toit la plus répandue, qui se compose de deux surfaces inclinées qui se rejoignent au sommet, formant un angle appelé « faîtage ». Les toits à deux pans sont adaptés aux climats tempérés et pluvieux, car ils permettent une bonne évacuation des eaux de pluie.Toit à quatre pans : c'est une variante du toit à deux pans, qui se compose de quatre surfaces inclinées qui se rejoignent au sommet, formant une pyramide. Les toits à quatre pans sont adaptés aux climats venteux, car ils offrent une meilleure résistance au vent que les toits à deux pans.Toit en croupe : c'est une forme de toit qui se compose de quatre surfaces inclinées, dont deux sont plus courtes que les deux autres et se rejoignent au sommet, formant une arête appelée « croupe ». Les toits en croupe sont adaptés aux climats neigeux, car ils permettent une bonne évacuation de la neige et une meilleure isolation thermique.Toit en appentis : c'est une forme de toit qui se compose d'une seule surface inclinée, qui repose sur un mur porteur et dépasse au-delà de celui-ci. Les toits en appentis sont adaptés aux climats chauds et secs, car ils offrent une protection contre le soleil et une bonne ventilation naturelle.Toit terrasse : c'est une forme de toit plat, qui peut être accessible ou non, et qui peut être recouvert de différents matériaux, comme du béton, du bois, du carrelage ou du gazon. Les toits terrasses sont adaptés aux climats chauds et secs, car ils offrent une surface supplémentaire pour l'aménagement et la détente.Le toit en demi-croupe (ici côté pignon) est une architecture traditionnelle dans les Vosges gréseuses, ici à Châtas. © Christian Amet, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.5Il existe bien sûr d'autres formes de toit, comme les toits en dôme, en voûte, en shed, en mansarde ou en tourelle, qui sont choisies en fonction des besoins et des préférences.Par exemple, le dôme est un type de toit, qui se caractérise par sa forme arrondie et sa structure en voûte. Les dômes sont généralement fabriqués en pierre, en brique, en métal ou en béton, et peuvent être recouverts de différents matériaux, comme du cuivre, du zinc, du plomb ou de la tuile. Les dômes sont souvent utilisés pour couvrir des édifices importants, comme des églises, des mosquées, des palais ou des musées, car ils offrent une grande surface intérieure, une bonne acoustique et une esthétique remarquable. Les dômes peuvent être de différentes tailles, formes et styles, et peuvent être ornés de décorations, de fresques, de mosaïques ou de vitraux.Les dômes sont également adaptés aux climats chauds et secs, car ils offrent une protection contre le soleil et une bonne ventilation naturelle. Cependant, ils peuvent être plus coûteux et plus difficiles à construire que les autres types de toit, en raison de leur forme complexe et de leur structure en voûte.Toits plats et dômes de la Grande Mosquée de Kairouan, en Tunisie. © Christian, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.0Éléments de composition du toit Un toit est composé de différents éléments, qui sont choisis en fonction de la conception, de la charpente, de la couverture, de l'isolation et de la ventilation. Voici quelques exemples d'éléments de composition d'un toit :les fermes : ce sont les éléments porteurs de la charpente, qui sont généralement fabriqués en bois, en métal ou en béton. Les fermes peuvent être de différentes formes, comme des triangles, des arcs ou des poutres, et peuvent être assemblées par des clous, des vis ou des boulons ;les chevrons : ce sont les éléments secondaires de la charpente, qui sont généralement fabriqués en bois ou en métal. Les chevrons sont posés sur les fermes et sont espacés régulièrement, pour former une surface plane et stable qui supporte la couverture ;les liteaux : ce sont les éléments tertiaires de la charpente, qui sont généralement fabriqués en bois ou en métal. Les liteaux sont posés sur les chevrons et sont espacés régulièrement, pour former une surface plane et stable qui supporte la couverture et permet une bonne ventilation ;les tuiles : ce sont les éléments de base de la couverture, qui sont généralement fabriqués en terre cuite, en béton ou en céramique. Les tuiles sont posées sur les liteaux et sont emboîtées ou clouées, pour former une surface étanche et résistante aux intempéries et aux agressions extérieures ;les gouttières : ce sont les éléments de collecte et d'évacuation des eaux de pluie, qui sont généralement fabriqués en PVC, en zinc ou en cuivre. Les gouttières sont posées sur les bordures du toit et sont raccordées à des descentes, pour éviter les infiltrations et les dégâts des eaux ;les isolants : ce sont les éléments de protection thermique et acoustique du toit, qui sont généralement fabriqués en laine de verre, en laine de roche, en polystyrène ou en ouate de cellulose. Les isolants sont posés sur les chevrons ou sur les plafonds, et sont maintenus par des suspentes ou des agrafes ;les bouches et les grilles de ventilation : ce sont les éléments de renouvellement de l'air à l'intérieur du toit, qui sont généralement fabriqués en métal ou en plastique. Les bouches et les grilles de ventilation sont posées sur les bordures ou sur les surfaces du toit, et sont raccordées à des conduits.Principes de construction d'un toitLa construction d'un toit est une opération complexe, qui nécessite des compétences techniques, des connaissances en matériaux et en réglementation, et une attention particulière à la sécurité. Quelques principes de base sont à respecter lors de la construction d'un toit.La conception : avant de commencer la construction, il est important de concevoir le toit en fonction de l'architecture, du climat, de la tradition et de l'esthétique. Cette étape comprend le choix de la forme, de la pente, de l'orientation, des ouvertures et des matériaux.La charpente : c'est la structure porteuse du toit, qui est généralement fabriquée en bois, en métal ou en béton. La charpente doit être solide, stable et résistante aux charges et aux actions extérieures, comme le vent, la neige et les séismes.La couverture : c'est la partie extérieure du toit, qui est généralement fabriquée en tuiles, en ardoises, en métal, en bois ou en béton. La couverture doit être étanche, résistante aux intempéries et aux agressions extérieures, et durable dans le temps.L'isolation : c'est la partie intérieure du toit, qui est généralement fabriquée en laine de verre, en laine de roche, en polystyrène ou en ouate de cellulose. L'isolation doit être performante, c'est-à-dire qu'elle doit limiter les déperditions de chaleur en hiver et les surchauffes en été, et qu'elle doit être adaptée aux besoins et aux contraintes du bâtiment.La ventilation : c'est le système qui permet de renouveler l'air à l'intérieur du toit, et qui est généralement composé de grilles, de bouches et de conduits. La ventilation doit être efficace, c'est-à-dire qu'elle doit évacuer l'humidité, les polluants et les odeurs, et qu'elle doit être adaptée aux besoins et aux contraintes du bâtiment.Il existe bien sûr d'autres éléments et principes qui peuvent être pris en compte lors de la construction d'un toit, comme les systèmes de production d'énergie solaire, les systèmes de récupération d'eau de pluie, les systèmes de protection contre la foudre, etc.

Toit

L'isolation thermique vise à empêcher les transferts de chaleur entre un milieu chaud et un milieu froid.Isolation thermique : les éléments à isolerLes portes, les fenêtres, les planchers et les murs extérieurs d'une construction constituent des ponts thermiques, c'est-à-dire des points de transferts de chaleur. Ce sont sur ces points que doit se concentrer l'isolation thermique. Dans l'idéal, une maison bien isolée conserve la chaleur en hiver et la fraîcheur en été.Colmater les ponts thermiques contribue à la performance énergétique d'un habitat. © Patryk Kosmider, Adobe StockIsolation thermique : matériaux et normesEn ce qui concerne l'isolation des murs, on distingue l'isolation intérieure, l'isolation extérieure et l'isolation intégrée. Les matériaux isolants employés pour les travaux d'isolation thermique sont les isolants minéraux (laine de verre, de roche, perlite), les isolants naturels (chanvre, fibre de bois, laine, plumes, etc.), les isolants synthétiques (polystyrène, polyuréthane), mais on utilise de plus en plus de nouveaux matériaux comme les briques Monomur, le béton cellulaire, les aérogels ou encore les panneaux isolants sous vide.En France, la norme RT 2005 fixait auparavant les principes d'isolation thermique dans l'optique de limiter la consommation d'énergie due au chauffage, puis la norme RT 2012 a vu le jour en mars 2012, avant de laisser place à la RT 2020.La RT 2020 est donc la nouvelle réglementation thermique (RT). Elle renforce encore un peu plus les règles concernant la consommation énergétique des nouvelles constructions. Elle va donc plus loin dans l’objectif de réduction d’émissions de gaz à effet de serre et vise non seulement à réduire la consommation d’énergie des habitations mais à supprimer le gaspillage énergétique. Désormais, toutes les nouvelles constructions doivent respecter les normes établies par la RT 2020. Il s’agit ainsi d’économie d’énergie mais aussi de production d’énergie, chaque construction devenant un bâtiment à énergie positive (Bepos).Vers des habitats autonomes en énergiePour gagner en autonomie, les nouvelles constructions doivent produire autant voire plus d’énergie qu’elles en consomment. Pour ce faire, l'habitat doit par exemple profiter d’une isolation thermique performante, tirer profit des énergies renouvelables via des panneaux solaires, une pompe à chaleur… 

Isolation thermique

La biodiversité, au sens étymologique du terme, évoque la diversité du vivant, c’est-à-dire tous les processus, les modes de vie ou les fonctions qui conduisent à maintenir un organisme à l’état de vie. Ce terme est beaucoup trop large pour avoir une véritable connotation scientifique. En réalité, c’est un terme autrefois à la mode qui commence progressivement à disparaître du langage des sciences du vivant.La biodiversité, ou diversité biologiqueOn parle plutôt de diversité biologique pour évoquer l’éventail des modes de vie (des fonctions) d’un ou de plusieurs organismes, de diversité spécifique ou diversité floristique lorsqu’on veut débattre de la diversification des espèces végétales, de diversité génétique quand on aborde la variabilité intraspécifique, la diversité fonctionnelle pour définir les fonctions clés assurées par un groupe d’espèces, etc.Finalement, le terme de biodiversité est généralement restreint, dans le but de regrouper les différentes modalités de la diversification. La biodiversité n’est pas un objet d’étude, c’est seulement un concept. Tous les chercheurs qui œuvrent à caractériser la diversité des formes de vie participent à la connaissance de la biodiversité.La biodiversité, une variable selon les territoiresLa biodiversité, contraction de « diversité biologique », est une expression désignant la variété et la diversité du monde vivant. Dans son sens le plus large, ce mot est quasiment synonyme de vie sur terre. Toute région possède des espèces qui lui sont propres. Celles-ci sont appelées espèces endémiques, c’est-à-dire limitées à une certaine zone. Les îles disposent en général d’un nombre d’espèces inférieur à celui de territoires de superficie équivalente sur les continents, mais on y recense souvent un pourcentage plus important d’animaux que l’on ne trouve nulle part ailleurs.En d’autres termes, les îles possèdent une richesse spécifique moindre, mais un endémisme plus important. L’Homme a contribué, et contribue toujours, à une importante réduction de la biodiversité. La diminution des populations animales et végétales, l’extinction ou la raréfaction de certaines espèces et la simplification des écosystèmes en sont des preuves évidentes.

Biodiversité

Lorsque l’on parle chauffage, deux facteurs s'imposent comme des critères de choix principaux : le prix et la consommation énergétique. Le bon compromis revient à ne pas faire gonfler sa facture énergétique au-delà du raisonnable alors que l’on chauffe son intérieur, tout en ne se ruinant pas dans une installation hors de prix.Il existe une corrélation très simple entre la température que vous conservez dans votre logis et la facture qui va y être adossée. D’une manière un peu empirique, un degré supplémentaire obtenu dans votre logis se gagne au prix d’une augmentation de 7 % de votre facture de chauffage. Une fois que l’on sait cela, il est facile de comprendre pourquoi la lutte contre les passoires énergétiques est un véritable combat à mener, d’un point de vue écologique également.Ajuster soi-même la température idéale. © schulzfoto, Adobe StockAujourd'hui, les fabricants produisent des systèmes qui se règlent au demi-degré près (voire au dixième de degré), plus besoin d’ajuster le robinet de façon approximative. Dès lors, une fois renseigné sur le fait que la température idéale recommandée chez vous est de 19 °C, il ne vous reste plus qu’à la définir sur la console en utilisant les commandes correspondantes et le tour est joué ! Chaque radiateur possède de nos jours un thermostat digital qui lui est propre et qui permet un réglage aux petits oignons !Soulignons le fait que la plupart des gens optent pour une installation gérée par un thermostat central à partir duquel tout le système pourra être contrôlé. Dans le cas où des pièces n'auraient pas besoin d'être chauffées, il convient simplement de fermer les radiateurs qui seront alors mis hors boucle du réseau, ainsi la facture en sera réduite sensiblement.Bloc "Le saviez-vous ?"Vous l’avez compris, de nos jours, avec les progrès de la technologies, il est tout à fait possible de maîtriser sa facture de chauffage, pour peu que vous fassiez un tant soit peu attention à la manière de chauffer votre habitat. L’isolation de ce dernier ainsi que d’autres facteurs sont essentiels à prendre en considération, mais sachez que, grâce aux thermostats ultra précis qui existent désormais, vous avez toutes les cartes en main pour ne plus vous ruiner pour 1 ou 2 degrés supplémentaires.Aujourd'hui, à l'heure où la hausse des prix de l'énergie se fait de plus en plus sentir au sein des ménages et de leur pouvoir d'achat, il est important de suivre les évolutions du prix du kwh en France pour éviter les mauvaises surprises. Ce faisant, vous pourrez ajuster la température de votre appartement ou de votre maison afin de réduire votre facture énergétique.

Consommation énergétique

Domus signifie « maison » en latin. La domotique ou smarthome désigne l’ensemble des technologies qui s’appliquent à l’habitat pour en améliorer le confort et faciliter les économies d’énergie. La domotique regroupe plusieurs types de technologie qui automatisent la maison ou l’entreprise.Le pilotage à distanceComme son nom l’indique le pilotage à distance consiste à télécommander un certain nombre de décisions. On peut retenir quelques exemples :
ouverture de portes à distance, pour laisser les livreurs déposer leurs colis par exemple ;
désactiver l’alarme pour laisser des tiers entrer dans la maison ;
déclencher l’arrosage du jardin à certaines heures de la journée ;
ouvrir automatiquement les persiennes.
Notre dossier : La domotique, pour une maison intelligenteLa centrale de commande et l'écran de contrôleLa centrale permet de contrôler et de centraliser l’ensemble des appareils, qu’il s’agisse de l’ouverture des volets, de la porte ou du régulateur de chauffage. Elle peut contenir des passerelles domestiques, des écrans tactiles, etc. L’écran de contrôle est généralement activé par le biais du réseau ADSL de la maison ou par Internet. Il est toujours possible d’utiliser l’écran d’un smartphone, d’un ordinateur portable ou de bureau, d’une tablette tactile, d’une télévision connectée, etc. Cela veut dire qu’il est très facile à utiliser.À quoi sert la domotique ?La domotique vous apporte du confort, de la sécurité et des économies d’énergie. Elle pénètre votre quotidien chaque jour davantage. Elle va transformer votre habitat, voire votre ville. Elle vous apporte un surcroît de confort pour :
vous protéger du mauvais temps, vous n’avez plus à vous exposer au mauvais temps pour ouvrir la maison, le garage ou les volets ou à vous exposer à une maison glaciale de retour de week-end ;
réguler la température intérieure de la maison, la maison détecte votre présence et enclenche automatiquement la température qui vous convient ;
pour les seniors et les personnes à mobilité réduite, la domotique est particulièrement utile pour leur faciliter la vie.
Elle garantit une plus grande sécurité et des économies d'énergie
des systèmes de détection contre les cambrioleurs, les incendies, les fuites d’eau, etc ;
simuler votre présence pour tromper les cambrioleurs : des lumières et de la musique qui se diffusent automatiquement donnent l’illusion de votre présence aux cambrioleurs qui deviendront plus hésitants.
La domotique permet de suivre avec plus de rigueur votre consommation de gaz, d’eau, d’électricité, voire de vous prévenir en cas de fuite. La domotique transforme votre habitat. © goodluz, Adobe StockComment fonctionne la domotique ?Il existe principalement trois types de technologies :Les technologies d’intérieur et d'extérieur
les technologies filaires sont généralement de type « bus de terrain » et s’appuient sur le Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection en mode CR. Ils sont le plus souvent utilisés dans les bureaux. On peut notamment citer KNK et LonWorks ;
les courants porteurs en ligne ou CPL comme HomePlug ;
les technologies sans fil, de type radio ou infrarouge.
Les technologies d’extérieur permettent de communiquer avec l’extérieur de l’habitat directement ou par le biais d’un serveur Internet, le plus souvent grâce à IP.L’interface entre l’être humain et la machine Cette interface peut être un navigateur, du dispositif de reconnaissance vocale, des surfaces tactiles, comme les murs, des badges, des objets divers, etc.

Domotique

Le vitrage désigne l'ensemble résultant de la mise en place d'une vitre et de son châssis.

Les propriétés du vitrage
Élément incontournable de toute construction, le vitrage possède différentes propriétés qui ne cessent d'être améliorées par la recherche. Parmi les propriétés du vitrage, on peut retrouver la transparence, l'isolation thermique ou l'isolation phonique. La principale qualité d'un vitrage réside dans sa capacité à refléter la luminosité extérieure, tout en garantissant le meilleur « effet de serre » possible. La propriété d'isolation thermique des vitrages, qui permet de ne pas laisser s'échapper la chaleur intérieure vers l'extérieur, est généralement plus recherchée que l'isolation phonique, particulièrement adaptée quant à elle lorsque le bruit extérieur impose le recours à un « double vitrage » (voire « triple vitrage »). Le vitrage utilise le verre, le plexiglas et des films plastiques comme principaux matériaux.

Types de vitrages et leurs utilisations
Dans l'industrie du bâtiment, les vitrages sont choisis en fonction de leur performance et adaptabilité aux différentes exigences climatiques et acoustiques. On distingue principalement :

 Le simple vitrage, économique mais peu isolant.
 Le double vitrage, qui consiste en deux plaques de verre séparées par une couche d'air ou de gaz isolant (argon le plus souvent), offrant ainsi une meilleure isolation thermique et acoustique.
 Le triple vitrage, qui, avec une plaque de verre supplémentaire, augmente encore l'efficacité d'isolation, idéal pour les régions froides ou pour des normes très strictes en matière d'économie d'énergie.


Innovations technologiques dans le vitrage
Les avancées technologiques ont permis le développement de vitrages à haute performance et fonctionnalités spéciales, tels que :

 Le vitrage à contrôle solaire, qui réduit le gain de chaleur solaire en été et conserve la chaleur en hiver.
 Le vitrage autonettoyant, traité pour décomposer les salissures organiques par l'action de la lumière du soleil, facilitant ainsi l'entretien.
 Le vitrage acoustique spécialisé, qui utilise des intercalaires et des verres laminés pour une réduction supérieure du bruit.
 Les vitrages de sécurité, incluant les vitrages anti-effraction et les vitrages résistant au feu, offrant une protection accrue pour les occupants et le bâtiment.

Ces types de vitrages ont non seulement amélioré les fonctionnalités de base des fenêtres mais ils contribuent également à une meilleure efficacité énergétique des bâtiments et à l'amélioration du confort des occupants.

Choisir le vitrage adapté à ses besoins
Le choix du vitrage doit se faire sur la base des besoins spécifiques en matière d'isolation, de sécurité, d'acoustique et de budget. Il est conseillé de consulter des professionnels pour une évaluation précise, qui peut inclure une analyse de l'orientation de la bâtisse, de la localisation géographique, du climat local, et des normes en vigueur dans la région. Cela permet d'opter pour le type de vitrage le plus efficace et rentable pour chaque projet.
Le vitrage n'est pas uniquement une question de choix esthétique ou de coûts initiaux. Il représente un élément crucial qui peut affecter tant la durabilité, l'efficacité énergétique que le confort d'un bâtiment.

Vitrage

La fenêtre est une ouverture conçue dans un bâtiment, le plus souvent donnant à l'extérieur, et comportant des vitres.

Fonction de la fenêtre
La fenêtre a plusieurs utilités : assurer une sortie en cas d'évacuation, un moyen de communication vers l'extérieur, l'aération d'une habitation...

Les différents types de fenêtre
Il en existe plusieurs types, dont la vitrine : une fenêtre de plain-pied d'un commerce, souvent de grande taille, donnant sur l'extérieur. Lorsque l'ouverture permet à la lumière de pénétrer dans le bâtiment, mais sans donner de vue à l'extérieur, la fenêtre est appelée jour-de-souffrance. Historiquement, la fenêtre fut conçue au XIIe siècle : à cette époque, elle ne comporte aucun ouvrant (elle n'a donc pas d'ouverture sur l'extérieur) et est constituée d'un simple trou de petite taille, rectangulaire ou ovale. Petit à petit, elle devient un véritable élément architectural, à l'instar de celles qui composent la Galerie des Glaces à Versailles.

Il existe également :

la fenêtre à guillotine ;
la fenêtre à la française ;
la fenêtre à l'anglaise ;
la fenêtre à l'italienne ;
la fenêtre à la canadienne ;
la fenêtre basculante ;
la fenêtre coulissante ;
la fenêtre pivotante ;
la fenêtre oscillobattante.


Avantages des fenêtres modernes
Les fenêtres modernes ne se contentent pas de fournir lumière et ventilation. Elles jouent également un rôle crucial en termes d'isolation thermique et acoustique, contribuant à rendre les bâtiments plus économiques et écologiquement durables. Avec des technologies comme le double ou le triple vitrage, les fenêtres d'aujourd'hui minimisent les pertes de chaleur en hiver et réduisent l'entrée de chaleur excessive en été.

Impact environnemental des fenêtres
Le choix des matériaux pour les fenêtres a également un impact significatif sur leur performance environnementale. Les cadres peuvent être fabriqués en bois, en aluminium, ou en PVC, chacun ayant des propriétés isolantes et des impacts écologiques différents. Le bois, par exemple, est un excellent isolant naturel et se distingue par son esthétique chaleureuse et naturelle tandis que l'aluminium, souvent recyclé, offre une durabilité et une robustesse accrues.

Styles architecturaux et fenêtres
Les fenêtres sont aussi des éléments importants dans la définition du style architectural d'un bâtiment. Les styles peuvent varier largement, des fenêtres gothiques caractérisées par leurs formes pointues et leurs motifs élaborés, aux fenêtres modernes et minimalistes aux lignes épurées et aux grands panneaux de verre. La sélection des fenêtres doit donc être en harmonie avec l'architecture globale pour en maximiser tant l'esthétique que la fonctionnalité.

Entretenir correctement ses fenêtres est essentiel pour prolonger leur durée de vie et maintenir leur performance. Un entretien régulier inclut la vérification des joints et des cadres, le nettoyage des vitres, et la lubrification des pièces mobiles. Cela aide non seulement à garder les fenêtres en bon état, mais aussi à maintenir leur efficacité énergétique à son maximum.

Fenêtre

Ventilation et isolation thermique vont de pair. S'il est bien isolé, un bâtiment est donc étanche mais il doit alors être impérativement aéré. Que ce soit pour la maison ou un local, professionnel ou commercial, la ventilation est indispensable de renouveler l'air intérieur avec un apport d’air neuf de l’extérieur et pour en extraire l’air vicié par les mauvaises odeurs, l'humidité, les produits de combustion des appareils de chauffage, les composés organiques volatils (COV) et les microbes.Dans une maison, elle contribue au confort des occupants et à l'hygiène notamment en évacuant la condensation et en empêchant le développement de moisissures. Une mauvaise ventilation, au-delà de 2.000 ppmn de CO2, peut entraîner maux de tête, somnolence et fatigue générale. La recommandation sanitaire est de 1.000 ppm de CO2.Dossier : L'air pollué des logements favorise l'asthmeLes différents types de ventilationPour cela, il existe deux types de ventilation : la ventilation naturelle, qui est assurée par de petites ouvertures, en bas et en haut, dans les murs qui consiste à faire circuler l'air frais et à chasser l'air vicié ; matérialisées par de petites grilles, elles se situent dans la cuisine, la salle de bains… C'est un balayage naturel qui résulte de la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur d’un bâtiment, qui crée ainsi un mouvement d’air. Ce type de ventilation est celui qui se rencontre le plus fréquemment dans le parc de bâtiments français, lequel a été construit majoritairement avant 1970.La deuxième façon est la ventilation mécanique contrôlée ou VMC par systèmes à simple flux ou ventilation à double flux connectés à un moteur de ventilation généralement placé dans les combles, ou encore, sur le même principe, l'extracteur mécanique d’appoint. Ces systèmes doivent répondre au principe de ventilation par pièce séparée (dans l’habitat avant 1968) ou au principe de ventilation générale et permanente par balayage (exigence réglementaire dans l’habitat depuis 1969).Une troisième solution est la ventilation mécanique par insuflation dont le fonctionnement est à l'inverse de celui de la VMC puisqu'il s'agit d'injecter de l'air extérieur qui est en général chauffé en période hivernale par une résistance électrique ou par un chauffage solaire, soit couplé avec un puits canadien dont le principe fonctionne avec un réseau de tuyaux enterrés. Avec cette climatisation naturelle, qui rafraîchit l'été et réchauffe en hiver, l'air circule de façon passive, les prises d'air sont situés à l'extérieur, raison pour laquelle une installation géothermique nécessite d'avoir un jardin assez grand.Ce système n'est pas adapté aux grandes surfaces, en revanche, il est efficace dans la lutte contre le radon.Les produits ménagers courants contribuent à la pollution de l'air intérieur 

Ventilation

L'isolation consiste de manière générale à empêcher le contact entre un corps et ce qui l'entoure.

Dans certains domaines, comme la construction, l'isolation consiste à protéger contre le bruit, la chaleur ou l'électricité. On parle d'isolation thermique pour désigner les techniques visant à limiter les transferts de chaleur à l'aide de matériaux comme la ouate de cellulose, la laine de verre ou la laine de roche. L'isolation phonique empêche la propagation du son, grâce à l'emploi de polyester par exemple. L'isolation d'une maison peut se faire de deux façons : isolation intérieure et isolation extérieure.L'importance de l'isolation thermiqueL'isolation thermique joue un rôle crucial dans le confort d'un habitat et dans l'efficience énergétique d'un bâtiment. En limitant les échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur, elle permet de maintenir une température ambiante agréable tout au long de l'année, en réduisant les besoins en chauffage en hiver et en climatisation en été. Ceci se traduit par une réduction significative de la consommation énergétique et, par conséquent, des émissions de gaz à effet de serre.Choix des matériaux pour l'isolation
 Ouate de cellulose : Fabriquée à partir de journaux recyclés, elle est appréciée pour son faible impact environnemental et ses bonnes performances en isolation thermique et phonique.
 Laine de verre : Issue du sable et du verre recyclé, la laine de verre est utilisée pour ses propriétés isolantes thermiques et acoustiques remarquables.
 Laine de roche : Fabriquée à partir de roche volcanique, elle est résistante au feu et offre une excellente isolation thermique.
Techniques d'applicationIl existe différentes méthodes d'application pour l'isolation thermique, telles que l'isolation des murs par l'intérieur, l'isolation par l'extérieur et l'isolation des combles. Chaque technique présente des avantages spécifiques qui doivent être évalués en fonction des contraintes architecturales et des attentes en matière d'efficacité énergétique.L'isolation en électricitéEn électricité, l'isolation consiste à empêcher le passage du courant entre deux conducteurs grâce à un matériau isolant (qui ne conduit pas l'électricité). L'isolation galvanique, quant à elle, empêche deux circuits électriques couplés mais non connectés électriquement de se perturber mutuellement.L'isolation en informatiqueEn informatique, on emploie également le terme d'isolation. Il constitue alors l'une des quatre propriétés ACID dans le domaine des bases de données.Importance de l'isolation des donnéesL'isolation des données assure que les transactions simultanées ne nuisent pas à l'intégrité des données. Cela est crucial dans les environnements où plusieurs utilisateurs ou applications accèdent et modifient les mêmes données en temps réel. Une bonne isolation garantit que chaque transaction est traitée de manière indépendante, évitant ainsi les conflits et les erreurs potentielles.Finalement, que ce soit dans le bâtiment, l'électricité ou l'informatique, l'isolation constitue un élément fondamental pour assurer la sécurité, le confort et l'efficacité des systèmes et des environnements. Investir dans une bonne isolation apporte des bénéfices durables, économiquement et écologiquement parlant.

Isolation

Une éolienne est une turbine qui transforme l’énergie cinétique du vent (énergie éolienne) en électricité. On peut également parler d'aérogénérateur. On appelle parc éolien ou ferme éolienne le lieu où plusieurs éoliennes sont rassemblées.
 L’énergie éolienne, inépuisable, peut être récupérée avec un rendement élevé. En France, ce gisement est bon mais peu développé. Jean-Luc Wingert, ingénieur-conseil énergie et environnement, nous parle des enjeux du secteur. © Futura-Sciences
Description d'une éolienne
Une éolienne se compose de quatre parties principales :
 la fondation, qui permet de fixer l'ensemble de la structure ; le mât ; la nacelle, fixée au sommet du mât, qui contient le générateur et le rotor ; les pales, en général au nombre de trois afin d'optimiser le rendement, dont l'axe de rotation correspond au centre de la nacelle. 
Fonctionnement d'une éolienne
Le vent actionne les pales. Cette rotation fait tourner le rotor de l'alternateur, ce qui produit donc de l'énergie électrique.
En général, il suffit d'un vent d'une dizaine de kilomètres à l’heure pour mettre les pales en mouvement.
 Cette infographie parle du parc éolien français, la puissance installée sur le continent et les projets offshore. © Idé
Production d'électricité avec les éoliennes
La puissance délivrée étant soumise aux aléas du vent, les éoliennes restent encore marginales dans le rendement énergétique total d'un pays, à l'exception notable du Danemark. Ainsi, dans un pays tel que la France, il faudrait 5.000 éoliennes pour générer autant d'électricité qu'une centrale nucléaire. Cependant, à l'heure du développement durable, l'énergie éolienne tend à se développer, notamment en Chine et aux États-Unis. Le Syndicat des énergies renouvelables estime à 33 le nombre d'emplois créés chaque jour par l'éolien.
L'éolien en France
Fin 2011, la France disposait d'environ 4.200 éoliennes, réparties au sein de 600 parcs. Ces parcs représentent une puissance installée de quelque 6.700 MW. La région française qui contribue le plus à cette puissance est la Picardie, avec 818 MW (chiffres 2012) soit 12 % de la puissance totale. En 2009, la part de l'éolien dans le mix énergétique français représentait environ 1,5 % de la production totale d'électricité avec 7,8 TWh.
Ainsi, afin d'être utilisées à plein rendement, il est nécessaire d'étudier précisément le lieu d'implantation des éoliennes. Souvent placées en altitude, les éoliennes sont également de plus en plus souvent implantées en pleine mer : on les appelle alors éoliennes offshore.
L'éolien en mer
En juillet 2011, le gouvernement français a lancé un appel d'offres pour la mise en place de 600 éoliennes en mer réparties au niveau de cinq parcs, ce qui représente une puissance installée de 3.000 MW. Les travaux devraient commencer en 2016.
Un parc éolien en mer nécessite l’installation d’u poste de transformation lui aussi offshore. © Idé
Ailleurs dans le monde, des pays comme le Danemark ou le Royaume-Uni sont plutôt en avance. Le London Array, parc situé à l'embouchure de la Tamise et dont la première phase est entrée en service en avril 2013, sera composé, à terme, de près de 700 éoliennes.

Éolienne

L’acronyme Bepos signifie « bâtiment à énergie positive ». C’est-à-dire une construction qui produit plus d’énergie, électrique ou thermique, qu’elle n’en consomme pour son fonctionnement.
La RT 2012 (Réglementation thermique), via les bâtiments BBC (Bâtiment basse consommation), a permis de diviser par trois la consommation énergétique dans la construction neuve par rapport à la réglementation thermique précédente (RT 2005/2007). Le Bepos représente la prochaine étape. Un objectif fixé à l’horizon 2020 par les administrations française et européenne.
La maison à énergie positive
Une définition réglementaire à préciser
L’article 4 de la loi de programmation du 3 août 2009 (dite Grenelle) fixe le but à atteindre pour toutes les constructions faisant l’objet d’une demande de permis de construire à compter de la fin 2020. Les bâtiments devront présenter, sauf exception, une consommation d’énergie primaire inférieure à la quantité d’énergie renouvelable produite. Cela passe, notamment, par l’amélioration des performances thermiques de l’enveloppe, par l’utilisation du bois énergie, par un effort de production locale d’énergies renouvelables (centrales biomasse, réseaux de chaleur…). De son côté, la Directive européenne 2010/31/UE du 19 mai 2010 prévoit que d’ici au 31 décembre 2020 les États membres veillent à ce que les nouveaux bâtiments soient à consommation d’énergie quasi nulle. 
Tout cela manque encore de précision, comme le confirme l’Ademe. Dans la dernière mise à jour disponible sur le sujet (datée du 24 mars 2017), il est dit : « Pour l’heure, il n’existe pas encore de définition réglementaire des Bepos. Les caractéristiques et les exigences attendues restent encore à fixer ». Mais on y travaille (voir les propositions du Plan Bâtiment durable).
Le label E+C- a été créé pour accompagner les maîtres d’œuvre et d’ouvrage pendant la période d’expérimentation, qui devrait s’achever en 2020. © Wienerberger
Exit la RT, place à la RE et son critère complémentaire
Le différentiel de consommation du Bepos se calcule en principe sur une période de un an. Toutefois, l’opération ne prend pas en compte l’énergie grise correspondant à la construction du bâtiment et à la fabrication de ses composants. La loi de transition énergétique pour la croissante verte du 17 août 2015 comble le vide en introduisant un nouveau critère : le bilan carbone de la construction et de ses constituants. De thermique, la réglementation devient environnementale (RT 2018/2020). Parmi ses principaux axes de travail :
 l’évaluation de l’empreinte carbone dès la construction des bâtiments ; la réduction des émissions de gaz à effet de serre tout au long de leur cycle de vie ; la valorisation des matériaux recyclables et de l’économie circulaire. 
Depuis 2016, des expérimentions ont cours pour promouvoir les bâtiments Bepos et bas carbone.

Bepos

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L'[popupdefinition id=13741]hydro&eacute;lectricit&eacute;[/popupdefinition] utilise l'[popupdefinition id=9430]&eacute;nergie cin&eacute;tique[/popupdefinition] de l'eau en [popupdefinition id=316]mouvement[/popupdefinition] pour produire de l'&eacute;lectricit&eacute;. L'eau est dirig&eacute;e vers une turbine gr&acirc;ce &agrave; une chute d'eau ou un barrage, qui convertit cette &eacute;nergie en rotation m&eacute;canique. Cette turbine entra&icirc;ne un [popupdefinition id=19461]alternateur[/popupdefinition] ou [popupdefinition id=10705]g&eacute;n&eacute;rateur[/popupdefinition] qui transforme l'&eacute;nergie m&eacute;canique en &eacute;nergie &eacute;lectrique. La r&eacute;gulation du [popupdefinition id=1849]d&eacute;bit[/popupdefinition] d'eau permet de contr&ocirc;ler la production d'&eacute;nergie. Enfin, l'&eacute;lectricit&eacute; produite est achemin&eacute;e vers le r&eacute;seau via des [popupdefinition id=10944]transformateurs[/popupdefinition] pour &ecirc;tre distribu&eacute;e. Cette m&eacute;thode est extr&ecirc;mement efficace et permet une production d'&eacute;nergie stable et flexible, puisqu'il est possible de r&eacute;guler le d&eacute;bit d'eau. De plus, l'hydro&eacute;lectricit&eacute; est une source d'[popupdefinition id=6634]&eacute;nergie renouvelable[/popupdefinition], sans [popupdefinition id=389]&eacute;missions[/popupdefinition] directes de CO2, contribuant ainsi &agrave; la r&eacute;duction de l'empreinte [popupdefinition id=3873]carbone[/popupdefinition] mondiale. Cependant, la [popupdefinition id=17955]construction[/popupdefinition] de barrages peut avoir un impact environnemental sur les [popupdefinition id=135]&eacute;cosyst&egrave;mes[/popupdefinition] locaux.Sur notre photo : install&eacute; sur la rivi&egrave;re Clinch (&agrave; l'est de l'&Eacute;tat du Tennessee), aux &Eacute;tats-Unis, le barrage Norris long de 570 m&egrave;tres de long pour 81 m&egrave;tres de haut, sa puissance hydro&eacute;lectrique est de 131,4 m&eacute;gawatts. Con&ccedil;u par l'ing&eacute;nieur Roland Wank, ce g&eacute;ant de [popupdefinition id=5834]b&eacute;ton[/popupdefinition] arborait un [popupdefinition id=14968]style[/popupdefinition] architectural tr&egrave;s moderne pour son &eacute;poque qui fit pol&eacute;mique.&nbsp;&copy; Frank Kehren, CC by-nc 2.0

L'Hydroélectricité : La force des rivières

Les liants utilisés en maçonnerie diffèrent de ceux entrant dans la composition des peintures et vernis. En construction, on utilise deux grandes familles de liants : aériens ou hydrauliques. Les liants des peintures et vernis sont constitués de macromolécules (polymères) d’origine naturelle ou synthétique.Les liants de maçonneriePoudreux ou pâteux, ils se distinguent par leur mode de durcissement ou de prise. Les liants aériens sont essentiellement de la chaux calcique (CL) ou dolomitique (DL). À base de roches calcaires, ils sont hydratés (éteints) après cuisson à une température avoisinant 900 °C. Ils durcissent lentement, au contact de l’air uniquement.Un mortier de chaux aérienne et de sable, pour le jointoiement ou l’enduisage, durcit toujours de l’extérieur vers l’intérieur. © BCB TradicaOn distingue plusieurs types de liants hydrauliques. Le ciment et le plâtre durcissent (se pétrifient) en réaction avec l’eau servant à homogénéiser le mélange. Selon leur composition, la prise est rapide, demi-lente ou lente. La chaux hydraulique naturelle (NHL) présente la particularité de durcir au contact de l’eau d’abord, puis de l’air.Bloc "Le saviez-vous ?"Les liants pour peintures et produits assimilésAssurant la fixation au support, le liant permet à la peinture ou au vernis de durcir par évaporation de son solvant ou par polymérisation. Les liants d’origine naturelle proviennent du règne animal (caséine, œuf, colle de peau…), minéral (argile, chaux…) ou végétal (argile, fécule de pomme de terre, gomme arabique, huile de carthame…). Les liants synthétiques sont des résines dérivées du caoutchouc, de la cellulose, des résines plastiques diluables à l’eau (acryliques, alkydes, uréthanes, vinyliques…) ou au white-spirit (glycérophtaliques, polyesters…). Une peinture ou vernis peut combiner plusieurs liants afin d’améliorer certaines caractéristiques : tendu ou durcissement du feuil, par exemple.Patine murale d’aspect soyeux associant une sous-couche acrylique blanche et une finition sablée métallisé, chacune en phase aqueuse. Un temps de séchage de huit heures est nécessaire entre les deux applications. © Maison DécoChamp lexical : construction | maçonnerie | décoration

Liant

Un écosystème caractérise un milieu dans lequel les conditions physicochimiques sont relativement homogènes et permettent le développement d’un ensemble d’organismes vivants. Dans un milieu, les conditions climatiques (comme la température, le rayonnement solaire, l’humidité), géologiques (caractéristiques du sol) et hydrologiques (eaux souterraines par exemple) définissent un biotope, un lieu de vie qui permet le développement de certaines espèces végétales, animales et fongiques.Différents écosystèmes pour différentes échelles géographiquesDans ce biotope donc, des êtres vivants coexistent et forment une biocénose. L’écosystème définit l’ensemble du biotope et de cette biocénose induite, dépendante du milieu. Le système est formé naturellement, et tend à être stable. Les espèces vivantes interagissent et exploitent les apports du biotope.Au sens large, on définit ainsi les écosystèmes aquatiques (marins par exemple) et les écosystèmes terrestres, mais un écosystème peut aussi être de plus petite échelle. La forêt tropicale et les êtres vivants associés sont un écosystème, la grande barrière de corail en est un autre, etc…Quels sont les 4 grands types d'écosystèmes ?
Les écosystèmes terrestres : ces écosystèmes se trouvent sur la terre ferme et comprennent des habitats tels que les forêts, les prairies, les déserts, les montagnes et les toundras. Chaque type d'écosystème terrestre abrite une diversité unique d'espèces végétales et animales, adaptées aux conditions spécifiques de leur environnement.
Les écosystèmes aquatiques dulçaquicoles : il s'agit des écosystèmes d'eau douce, comme les lacs, les rivières, les marais et les zones humides. Ces habitats soutiennent une variété impressionnante de vie aquatique, y compris des poissons, des plantes aquatiques, des invertébrés et des oiseaux aquatiques.
Les écosystèmes aquatiques marins : les écosystèmes marins comprennent les océans, les mers et les estuaires. Ils abritent une grande biodiversité, allant des petits organismes planctoniques aux grands mammifères marins, en passant par une multitude de poissons, de crustacés et de coraux.
Les écosystèmes aériens : bien que moins souvent considérés, les écosystèmes aériens comprennent l'atmosphère terrestre et sont essentiels à la vie sur Terre. Ils soutiennent la vie des oiseaux, des insectes volants, des plantes aériennes et des micro-organismes aéroportés.
Quel est le rôle des écosystèmes ?Les écosystèmes fournissent une gamme de services écosystémiques essentiels qui soutiennent la vie sur Terre. Parmi ces services, on peut citer la production alimentaire, la régulation du climat, la purification de l'eau, la pollinisation des cultures, la protection contre les catastrophes naturelles, et la fourniture de matériaux de construction et de médicaments.En outre, les écosystèmes jouent un rôle crucial dans le maintien de la biodiversité, en abritant une variété d'espèces végétales et animales et en préservant les équilibres écologiques. Ils contribuent également au bien-être humain en offrant des espaces récréatifs et des opportunités de tourisme et de loisirs.Quel écosystème contient le plus de biodiversité ?Les écosystèmes tropicaux, tels que les forêts tropicales humides, sont généralement reconnus comme les plus riches en biodiversité. Ces écosystèmes abritent une variété extraordinaire d'espèces végétales et animales, dont de nombreuses sont endémiques à ces régions. Cependant, il convient de noter que la biodiversité peut également être élevée dans d'autres types d'écosystèmes, tels que les récifs coralliens et les zones humides, qui offrent des habitats uniques pour une grande diversité d'espèces.

Écosystème

On appelle « gnomon », ou « style », la tige, verticale ou non, qui projette son ombre sur un cadran solaire. Le terme vient du grec signifiant : « celui qui sait ».
Gnomon : du simple bâton au cadran solaire
Dans l’Antiquité, le gnomon était en général un simple bâton de bois planté à même le sol. Il servait à déterminer la hauteur du Soleil dans le ciel, en fonction de la longueur de l’ombre projetée.
Le gnomon de Saint-Sulpice 
Le gnomon de l’église Saint-Sulpice, à Paris, érigé au XVIIIe siècle, rendu célèbre par le Da Vinci Code de Dan Brown, est un peu plus sophistiqué. Il a été élevé là au départ pour déterminer la date de la fête de Pâques. Celle-ci est en effet célébrée le dimanche qui suit la première pleine Lune après l’équinoxe de printemps.
On retrouve ainsi dans le transept de l’église, un obélisque de plus de 10 mètres de haut, au pied duquel part une méridienne. Lorsque les rayons du Soleil traversent la lentille placée à l’aplomb, ils forment sur le sol un rond de lumière qui croise la méridienne à midi. Selon les saisons, le croisement se fait à des hauteurs différentes et l’équinoxe de printemps, par exemple, est symbolisé par une plaque de cuivre ovale située à quelque 24 mètres de la base de l’obélisque.

Gnomon

Le béton est un matériau de construction composé d’un mélange de granulats, de sable, et d’eau aggloméré par un liant hydraulique (le plus souvent du ciment) qui sert de « colle ». On y ajoute éventuellement des adjuvants et d’autres ingrédients pour modifier ses caractéristiques. Pour fabriquer 1 m3 de béton, il faut environ 300 kg de ciment, 800 kg de sable, 1.050 kg de granulat et 175 l d’eau. 
Les premiers bétons remontent à plus de 3.000 ans avant J. C. Ils étaient alors composés d’argile, de sable, de gravier et d’eau et appelés béton de terre ou torchis. L’invention du « ciment romain » en 1796 puis du béton précontraint vont sceller le succès du béton. C’est aujourd’hui le matériau de construction le plus utilisé au monde : on estime sa production à environ une tonne par habitant sur la planète. 
Le béton est principalement utilisé dans le bâtiment, le voirie et les ouvrages d’art. Source : Syndicat national du béton prêt à l’emploi (SNBPE). © C.D, Futura
L’impact écologique du béton est particulièrement élevé : chaque tonne produite émet en moyenne 575 kg de CO2. Au niveau mondial, la fabrication de ciment compte ainsi pour 5 % des émissions de CO2. Elle consomme aussi de grandes quantités d’eau et de sable.
Les différents types de béton
Le béton armé, composé d’une armature en acier recouverte de béton.Le béton fibré est renforcé de fibres synthétiques ou métalliques qui renforcent sa traction ou sa tenue au feu.Le béton précontraint consiste à mettre en tension des câbles en acier avant la prise, ce qui va comprimer le béton une fois solidifié.Le béton Haute Performance (BHP), avec une plus faible porosité et une plus grande résistance à la corrosion et au gel.Le béton autoplaçant est plus fluide que le béton classique et présente donc l’avantage de pouvoir être coulé dans un coffrage sans vibration (technique utilisée pour éliminer les bulles d’air).
Il existe également de nombreux bétons décoratifs, comme le béton lavé ou désactivé (à l’aspect granuleux, utilisé par exemple pour réaliser des allées), le béton ciré, coloré ou même translucide. Des bétons dépolluants ou autonettoyants ont également été mis au point.

Béton

La fonction de l’alternateur est de convertir l’énergie mécanique en électricité, qui est ensuite utilisée par le véhicule.Ainsi, l’alternateur fournit de l’énergie électrique au véhicule, rendant cette électricité disponible pour les équipements de la voiture, dont la batterie, ainsi que pour les fonctions essentielles, comme le démarrage.Lorsque la voiture est éteinte, l’alternateur n’a aucune fonction et c’est la batterie qui est responsable de l’alimentation en énergie. Elle a une charge stockée pour cela et aussi pour fournir de l’électricité au démarreur.Comment fonctionne l’alternateur ?L’alternateur est un dispositif électromécanique. Il dépend de l’énergie mécanique produite par le moteur à entraîner. Cela se fait par l’intermédiaire d’une courroie, car il s’agit d’un composant intégré au moteur et non d’une partie de celui-ci. Il peut donc être retiré pour être entretenu ou remplacé en cas de défaut.Ce composant est constitué d’un arbre avec des roulements sur lesquels sont fixés des aimants permanents qui, au contact de bobines, créent un champ magnétique qui convertit le mouvement en électricité, au moyen d’une tension électrique aux extrémités des bobines.Cette énergie électrique produite est appelée courant alternatif, dont la polarité change constamment, ce qui l’empêche d’être utilisé de manière stable par le système électrique du véhicule. Pour cela, l’alternateur possède deux composants supplémentaires qui assurent un flux d’électricité équilibré.RedresseurLe premier est le redresseur. Il s’agit d’un ensemble de diodes qui stabilise ce courant alternatif, le convertissant en courant continu.Régulateur de tensionUne fois la moitié du chemin parcouru, cette puissance passe au deuxième composant, le régulateur de tension ou de voltage. Ce dispositif ajuste la tension qui sort de l’alternateur.Un système électrique commun a une tension de 12 volts, qui est la tension de la batterie au plomb utilisée dans les voitures ordinaires. Cela n’empêche pas les batteries d’utiliser la même tension. Tous les composants électriques du véhicule utilisent également cette tension, même la source « 12V » où l’on branche les chargeurs, les allume-cigares, etc.

Alternateur

Un transformateur est un système de conversion qui permet de modifier la tension et l'intensité d'un courant électrique en un courant électrique de tension et d'intensité différentes.Description et fonctionnement des transformateursChaque transformateur est constitué de deux éléments principaux : le circuit magnétique et les enroulements. Il existe deux types de transformateurs : les statiques et les commutatrices. Les premiers transfèrent l'énergie du primaire au secondaire via un circuit magnétique, tandis que les deuxièmes transmettent l'énergie mécaniquement entre un moteur électrique et une génératrice. Les transformateurs reposent principalement sur les techniques de l'électroaimant et de la dynamo. Ils nécessitent un courant alternatif pour pouvoir fonctionner.Utilisation des transformateursOn distingue généralement les transformateurs en fonction de leur utilisation. On peut ainsi retrouver des transformateurs d'isolement, transformateurs d'impédance, transformateurs de mesure, transformateurs de sécurité, transformateurs d'impulsions, transformateurs d'essai, et bien d'autres encore qui ont tous une particularité. Quels sont les différents types de transformateurs ?Les transformateurs sont des dispositifs essentiels dans la distribution et la transmission d'énergie électrique, et il en existe plusieurs types adaptés à des applications spécifiques. Les principaux types de transformateurs comprennent les transformateurs de puissance, utilisés dans les réseaux de transmission pour élever ou abaisser les niveaux de tension, et les transformateurs de distribution, qui distribuent l'électricité aux consommateurs finaux.Les transformateurs de mesure, tels que les transformateurs de courant (CT) et de tension (VT), sont utilisés pour la mesure et la protection des systèmes électriques. Les transformateurs à sec et immergés dans l'huile diffèrent par leurs méthodes de refroidissement, les premiers étant utilisés dans des environnements intérieurs et les seconds pour des applications extérieures de haute puissance.Les transformateurs d'isolation offrent une isolation galvanique pour des raisons de sécurité, tandis que les autotransformateurs partagent une partie du circuit pour une efficacité accrue dans des applications spécifiques. Les transformateurs d'impulsion sont conçus pour transmettre des signaux dans les circuits de communication, et les transformateurs de contrôle fournissent des tensions spécifiques aux circuits de commande. Enfin, les transformateurs de four sont spécialement conçus pour alimenter les fours électriques à haute intensité. Le choix du type de transformateur dépend des besoins spécifiques en termes de capacité, de tension et d'environnement d'installation.

Transformateur

Quantité d'informations transmise via un canal de communication selon un intervalle de temps donné. Le débit d'une connexion internet s'exprime généralement en kbps (kilobit par seconde).Le débit d'une ligne ADSL peut être de 1024 kbps par exemple en réception. En réception, cette valeur se réfère à la vitesse de transmission des données du fournisseur d'accès vers l'ordinateur de l'internaute. Le débit en émission (ou débit ascendant) reflète la quantité des données transmises de l'ordinateur d'un internaute vers son fournisseur d'accès.Comprendre les différentes unités de mesure du débitLe débit Internet peut être mesuré en plusieurs unités selon la grandeur des données transmises. Les plus courantes sont les kbps, mbps (megabit par seconde) et gbps (gigabit par seconde). Chaque unité représente une puissance de dix supérieure à l'autre, ce qui signifie que 1 gbps équivaut à 1000 mbps, qui lui-même équivaut à 1000 kbps.Facteurs influençant le débit InternetPlusieurs facteurs peuvent influencer le débit de votre connexion Internet. Parmi eux :

La qualité de la ligne téléphonique : Plus la ligne est ancienne ou de mauvaise qualité, plus le signal peut être perturbé, réduisant ainsi le débit.

La distance entre le domicile et le central téléphonique : Plus la distance est grande, plus le signal perd en intensité, ce qui peut ralentir la connexion.

Le type de connexion : Fibre optique, câble ou ADSL, chaque technologie a ses propres capacités de débit maximal.

L’encombrement du réseau : Plus il y a d'utilisateurs sur le même réseau au même moment, moins il y de bande passante disponible pour chacun, ce qui peut ralentir la vitesse de connexion.
Optimiser son débit InternetPour améliorer le débit de votre connexion Internet, vous pouvez :

Choisir un fournisseur d'accès fiable qui offre une bonne qualité de service, notamment en termes de vitesse de connexion.

Utiliser un routeur moderne qui supporte les dernières normes de transmission de données pour une meilleure efficacité.

Minimiser le nombre d'appareils connectés simultanément à votre réseau domestique pour réduire l'encombrement du réseau.

Positionner votre routeur au bon endroit : un endroit élevé et centralisé dans votre maison peut aider à distribuer équitablement le signal.
En suivant ces conseils, vous pourrez optimiser votre expérience en ligne, que ce soit pour la navigation, le streaming ou les téléchargements.

Débit

L’hydroélectricité est une énergie électrique produite en convertissant l’énergie hydraulique de divers flux d’eau (chute, cours d’eau, marée, courant marin, etc.). Il s’agit donc, dans la grande majorité des cas, d’une énergie renouvelable.
Production de l’hydroélectricité
Elle est notamment produite par les barrages hydroélectriques et les hydroliennes. L’énergie cinétique des flux d’eau y est tout d’abord convertie en énergie mécanique par le biais de turbines, qui actionnent alors des générateurs qui vont produire le courant.
Il s’agit de la principale filière d’énergie renouvelable exploitée en France en 2013, devant l’éolien et le solaire photovoltaïque. En 2012, elle a fourni 11,8 % de l’électricité produite sur notre territoire national (soit 63,8 TWh).

Hydroélectricité

17374_l-hydroelectricite-:-la-force-des-rivieres

Le [popupdefinition id=3727]soleil[/popupdefinition] est une source d'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] in&eacute;puisable et propre, qui alimente les <a href="/maison/comparatifs/meilleur-panneau-solaire-comparatif/" title="Comparatif panneau solaire" class="link-type-comparo">panneaux solaires</a> pour produire de l'&eacute;lectricit&eacute;. Ils sont install&eacute;s sur un [popupdefinition id=10941]toit[/popupdefinition], captent l'&eacute;nergie solaire gr&acirc;ce &agrave; des [popupdefinition id=4462]cellules photovolta&iuml;ques[/popupdefinition], qui convertissent la [popupdefinition id=326]lumi&egrave;re[/popupdefinition] du soleil en &eacute;lectricit&eacute;. Ils sont compos&eacute;s de mat&eacute;riaux [popupdefinition id=3875]semi-conducteurs[/popupdefinition], souvent du [popupdefinition id=14517]silicium[/popupdefinition], et sont agenc&eacute;s en modules interconnect&eacute;s. Ces panneaux sont mont&eacute;s sur une structure inclin&eacute;e pour maximiser l'exposition au [popupdefinition id=13785]rayonnement solaire[/popupdefinition]. Un <a href="/tech/comparatifs/meilleur-onduleur-comparatif/" title="Comparatif onduleur" class="link-type-comparo">onduleur</a> convertit l'&eacute;lectricit&eacute; en [popupdefinition id=10558]courant alternatif[/popupdefinition], compatible avec le [popupdefinition id=3950]r&eacute;seau domestique[/popupdefinition]. Enfin, l'installation est souvent reli&eacute;e &agrave; un syst&egrave;me de stockage ou injecte l'&eacute;nergie exc&eacute;dentaire dans le [popupdefinition id=10888]r&eacute;seau &eacute;lectrique[/popupdefinition]. Cette technologie, en pleine expansion, joue un r&ocirc;le essentiel dans la [popupdefinition id=15371]transition &eacute;nerg&eacute;tique[/popupdefinition] en offrant une solution respectueuse de l'environnement et accessible pour alimenter nos besoins en &eacute;lectricit&eacute;. Elle contribue &eacute;galement &agrave; l'ind&eacute;pendance &eacute;nerg&eacute;tique des foyers et des entreprises, r&eacute;duisant les co&ucirc;ts sur le long terme.&copy; Ecocolarceo, Pixabay, DP

Le soleil : source inépuisable d'énergie - Photos Futura

Corps cristallin dont les propriétés de conductibilité électrique sont intermédiaires entre celle des métaux et celle des isolants.
Un semi-conducteur serait isolant à une température de zéro kelvin (...

Semi-conducteur

Le rayonnement solaire désigne l'ensemble des ondes électromagnétiques émises par le Soleil. Il se compose donc d'ultraviolets, de la lumière visible, mais également d'ondes radio en plus de rayons co...

Rayonnement solaire

Dans les esprits, l’expression « transition énergétique » fait référence au passage d’un système énergétique reposant presque exclusivement sur des sources d’énergie fossile à un système centré sur de...

Le courant électrique alternatif se définit en opposition au courant continu. Contrairement à ce dernier, le courant (ou plus précisément la circulation des électrons) modifie le sens du trajet. C'est...

Courant alternatif

Réseau qui relie l'ensemble des appareils et capteurs de la maison. Il peut-être filaire ou sans fil. 
Certains réseaux utilisent une passerelle domestique. Installée dans le domicile, elle est le poi...

Réseau domestique

Le réseau électrique (ou installation électrique) d'un bâtiment englobe tous les éléments qui permettent de transmettre d'un point à un autre l'énergie provenant d'un distributeur d'électricité. Cela ...

Très abondant sur Terre, le silicium est le principal élément utilisé dans les transistors qui constituent la base de l’informatique. 
Généralités
Symbole : SiNuméro atomique : 14Électrons par nivea...

Silicium

Un toit est la partie supérieure d'une construction, d'un édifice ou d'un véhicule, qui a pour but de protéger l'intérieur contre les intempéries et les agressions extérieures. Il peut être plat, en p...

Les cellules photovoltaïques ont la particularité de produire un courant électrique lorsqu’elles sont exposées aux rayonnements du Soleil. Elles sont constituées de semi-conducteurs à base, par exempl...

Cellule photovoltaïque

On désigne par le terme de « lumière visible » le spectre du rayonnement électromagnétique perceptible par l’œil humain.
La lumière blanche
Les longueurs d’ondes de la lumière visible s’échelonnent ...

Lumière

Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière,...

Etoile centrale du système solaire. 
Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre, dont elle est distante d'environ 150 millions de kilomètres. Le Soleil est situé à 8,5 kparsecs du centre de la ...

Soleil

Le soleil : source inépuisable d'énergie

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L'[popupdefinition id=11492]agriculture[/popupdefinition] de pr&eacute;cision utilise des technologies avanc&eacute;es pour optimiser la gestion des cultures et des ressources. Les [popupdefinition id=8460]capteurs[/popupdefinition] d&eacute;ploy&eacute;s dans les champs mesurent en temps r&eacute;el les conditions du sol, l'humidit&eacute; et les besoins en [popupdefinition id=793]nutriments[/popupdefinition]. Les <a href="/tech/comparatifs/meilleur-drone-comparatif/" title="Comparatif drone" class="link-type-comparo">drones</a> fournissent des images d&eacute;taill&eacute;es et des donn&eacute;es g&eacute;ospatiales, permettant une surveillance pr&eacute;cise des cultures et une d&eacute;tection pr&eacute;coce des maladies. Les [popupdefinition id=18817]syst&egrave;mes de positionnement[/popupdefinition] global ([popupdefinition id=1897]GPS[/popupdefinition]) permettent de cartographier les champs et de diriger les &eacute;quipements agricoles avec une grande pr&eacute;cision. Les [popupdefinition id=561]logiciels[/popupdefinition] d'analyse de donn&eacute;es traitent ces informations pour adapter les traitements, r&eacute;duire les [popupdefinition id=10012]intrants[/popupdefinition] et am&eacute;liorer les rendements. Les agriculteurs peuvent appliquer des intrants (eau, engrais, [popupdefinition id=9169]pesticides[/popupdefinition]) de mani&egrave;re cibl&eacute;e et pr&eacute;cise. Cette approche minimise les impacts environnementaux tout en maximisant l'efficacit&eacute; des op&eacute;rations agricoles. L'un des points positifs majeurs de l'agriculture de pr&eacute;cision est l'optimisation des ressources. Cela r&eacute;duit le gaspillage, minimise les impacts environnementaux, et am&eacute;liore les rendements des cultures. En ajustant les traitements aux besoins exacts des plantes, l'agriculture de pr&eacute;cision augmente l'efficacit&eacute; et la [popupdefinition id=2075]durabilit&eacute;[/popupdefinition] des pratiques agricoles.&copy; DJI-Agras, Pixabay, DP

L'agriculture de précision pour un futur durable

Sigle signifiant Global Positioning System. Système de géolocalisation par satellite. Le réseau de 24 satellites (plus 4 satellites en réserve) actuellement en fonctionnement, développé par l'armée américaine, est mis à disposition des civils. Il permet de déterminer les coordonnées géographiques de n'importe quel point situé à la surface du globe. Sa précision peut atteindre 1 mètre. Le GPS s'utilise en association avec une carte pour se repérer et se positionner : randonnées, voile, trek…Fonctionnement du GPSLe principe de fonctionnement du GPS repose sur la mesure de la distance d'un récepteur par rapport à plusieurs satellites (les satellites sont répartis de telle manière que 4 à 8 d'entre eux soient toujours visibles). Chaque satellite émet un signal, capté sur Terre par le récepteur, permettant ainsi de mesurer très précisément la distance séparant l’émetteur du récepteur grâce au temps de parcours.Avec la réception des signaux de quatre satellites (trois pour obtenir le point d’intersection des trois sphères, un quatrième pour la synchronisation du temps), le récepteur mobile est capable de calculer sa position géographique par triangulation.Précision du GPSDégradée volontairement par l'armée américaine jusqu'en 2000, la précision du GPS est aujourd'hui de l'ordre du mètre, mais dépend du matériel utilisé et du nombre de satellites en visibilité.Récepteur GPSL'association d'un récepteur GPS et d'un logiciel de cartographie permet d'obtenir un système de guidage routier efficace (affichage d'une carte avec les directions et guidage audio par synthèse vocale), développé sous différentes formes : système embarqué en voiture, boîtier autonome avec récepteur intégré, assistant personnel ou smartphone associé à un récepteur GPS.Le GPS c'est quoi ?Le GPS ou Global Positioning System se définit littéralement par « Système mondial de positionnement ». Sous ce sigle se cache un système sophistiqué de localisation par satellites né aux États-Unis dans les années 1970. Ce système de géolocalisation aujourd’hui utilisé dans le monde entier a été mis en place par le gouvernement américain à des fins militaires, sous l’impulsion du département de la Défense. Le déploiement des satellites a duré plus de deux décennies, avec un total de 24 appareils déployés en 1995.Les appareils qui embarquent cette technologie sont dotés d’un récepteur GPS qui permet à l’utilisateur de connaître sa localisation en temps réel, quelle que soit sa position géographique. Par extension, le terme GPS signifie également assistant de navigation, autrement dit un appareil qui intègre la géolocalisation par satellite. Pour distinguer ces deux concepts, il convient de mentionner « le » GPS lorsqu’on se réfère à la technologie, contrairement à « un » GPS qui correspond à un assistant de navigation. L’Europe dispose aussi de son système de navigation par satellite, Galileo. Comment fonctionne un GPS ?Les 24 satellites du GPS sont en orbite. Ils se déplacent en permanence autour de la Terre, avec 6 trajectoires différentes. Sur la terre ferme, un petit boîtier appelé récepteur GPS communique avec au moins 3 satellites. Cet appareil mesure la distance qui le sépare des satellites (trilatération). Ces informations lui permettent de calculer ses coordonnées, autrement dit sa position. La communication entre les satellites et les récepteurs se réalise par le biais de signaux émis par les satellites. Le récepteur est capable de calculer la vitesse de propagation des ondes émises pour déduire la distance qui les sépare. Il renferme une puce ou un chipset, composant clé pour réaliser ces calculs.Les signaux captés par le récepteur sont traités par un terminal mobile. Il peut s’agir d’un téléphone portable ou d’un PDA. Le terminal mobile stocke également la cartographie, afin de faciliter pour l’utilisateur la connaissance de sa position et la direction vers laquelle il se dirige. Les cartes ne pourraient pas être consultées sans un logiciel de navigation. Ce logiciel renferme une ou plusieurs cartes d’un secteur géographique précis, le plus souvent un pays ou un continent. Les assistants de navigation sont des GPS autonomes, car ils embarquent le logiciel de navigation, le récepteur et le terminal dans le même boîtier.À quoi sert un GPS ?Les GPS utilisent les informations envoyées par un réseau de satellites pour communiquer en temps réel la position de l’appareil.© KaikoroLe géopositionnement par satellite permet de connaître sa position exacte, avec une marge d’erreur plus ou moins grande en fonction de la qualité du récepteur utilisé, sur Terre et en mer. Dans la vie quotidienne, le GPS est très utilisé par les conducteurs de véhicules motorisés, pour calculer un itinéraire. Le récepteur est capable de mesurer la distance entre le point de départ et la destination, et d’estimer le temps nécessaire pour effectuer ce trajet.Les GPS sont aussi utilisés :• pour guider les déficients visuels lors de leurs déplacements ;• pour trouver des lieux précis comme une station-service à proximité d’une aire de repos, un supermarché ou l’hôtel dans lequel vous avez réservé une chambre ;• dans le transport aérien et maritime ;• dans le domaine militaire.

En agriculture, le terme intrant est employé pour désigner l’ensemble des produits qui ne sont pas naturellement présents dans le sol et qui y sont rajoutés afin d’améliorer le rendement de la culture. C’est entre les deux guerres et avec l’essor de la chimie que la plupart d’entre eux ont fait leur apparition. Puis, ils ont été de plus en plus massivement utilisés. Pourtant à la fin du XXe siècle, des considérations environnementales ont conduit à une remise en question de ces pratiques. Aujourd’hui, la limitation des intrants dans les cultures est tout l’enjeu de l’agriculture raisonnée et, à plus forte raison, de l’agriculture biologique. Ce sont essentiellement les intrants chimiques qui sont visés. Et des solutions alternatives apparaissent comme la lutte prophylactique (mesures préventives contre les nuisibles), la lutte variétale (variétés résistantes) ou la lutte biologique (utilisation de prédateurs naturels).Les intrants ont plusieurs fonctions. Pour améliorer la qualité du sol, ses propriétés physiques et chimiques, l’agriculture a recours à des engrais, à des activateurs ou à des retardateurs de croissance, à des amendements, etc. Pour éliminer les ravageurs, les plantes invasives ou indésirables (adventice), elle emploie des produits phytosanitaires (pesticides, fongicides, herbicides, insecticides, etc.).De manière générale, toute matière première peut être considérée comme un intrant. © TaniaVdB, Pixabay, CC0 Creative CommonsUn terme utilisé dans d’autres domaines que l’agricultureNotez que pour certains, les semences et les plants utilisés par l’agriculture font également partie des intrants. Et le terme peut même être employé pour parler de l’ensemble des ressources qui servent à faire fonctionner une exploitation, jusqu’aux machines agricoles et aux frais vétérinaires.De manière plus générale, le terme intrant — input pour les anglophones — désigne un élément qui entre dans la production. Il s’oppose au terme extrant — output pour les anglophones — qui lui, s’applique à un élément sortant du processus de production, à destination du marché ou de l’environnement. Les matières premières ou la main-d’œuvre et même les bureaux ou les honoraires du comptable peuvent ainsi être classés dans la catégorie des intrants.

Intrant

Un nutriment est une substance fournie par l’alimentation et utilisée par l’organisme pour sa construction et son fonctionnement. Les nutriments lui fournissent l’énergie et le matériel dont il a besoin pour couvrir les dépenses et assurer le renouvellement cellulaire. Les principaux nutriments se trouvent dans la nourriture sous forme de macromolécules qui sont ensuite fragmentées par le système digestif pour être assimilées. L’eau est le premier des nutriments : elle représente 60 % de notre apport global. 
Les macronutriments englobent les protéines, les glucides ou hydrates de carbone simples et complexes, ainsi que les graisses, les acides gras et les fibres. Ils assurent 98 % de notre alimentation.Les micronutriments (vitamines, minéraux et oligo-éléments) sont consommés en quantité plus modeste mais jouent un rôle important dans le fonctionnement du corps.
Nutriment essentiel et non essentiel
Certains nutriments sont dits essentiels car le corps ne sait pas les fabriquer lui-même ; ils doivent donc impérativement être apportés par la nourriture. Il s’agit par exemple de certains acides gras (oméga 6 et oméga 3), d’acides aminés (isoleucine, lysine, méthionine…), de vitamines (A, B1, B2, B12, C, E…) ou de minéraux (sodium, potassium, phosphore…). Les nutriments non essentiels comme les acides gras saturés (AGS) ou les sucres simples sont aussi utilisés mais le corps est capable de s’en passer.
Utilisation des nutriments
Lors d’un apport de nutriment, les besoins immédiats sont couverts par l’oxydation du glucose ingéré. Les nutriments non oxydés (en excès) sont stockés sous forme de glycogène dans le foie et les muscles, de triglycérides dans le tissu adipeux ou de protéines dans les muscles. Les besoins nutritionnels doivent couvrir la dépense énergétique et dépendent donc de la corpulence, de l’activité physique, des conditions extérieures ou de la génétique de chacun.

Nutriment

Définit la période d'utilisation d'une structure. Pour les matrices on parle plutôt de durée de vie ou de vie en pot. La durabilité minimum d'une structure ou d'une pièce est en général imposée par le maître d'œuvre. Il convient de sélectionner des produits qui ont une durée de vie minimum au moins supérieure à celle imposée.
La durabilité d'une structure composite dépendra de l'environnement dans lequel, elle se trouve, des évolutions de son niveau de chargement, de la façon dont elle a été réalisée et des matériaux utilisés. Dans des environnements classiques, une structure composite peut raisonnablement avoir une durabilité supérieure à 10 ans.

Durabilité

Le terme pesticide vient de l’anglais. Il est formé du suffixe -cide qui vient du latin cida signifiant tuer et de l’anglais pest signifiant nuisible ainsi que du latin pestis pour maladie contagieuse. On appelle donc pesticides des substances utilisées, en agriculture généralement, pour lutter contre des organismes nuisibles aux cultures. Et l’on regroupe sous ce terme une grande variété de composés ou de mélanges.Familles de pesticidesOn peut classer les pesticides en quatre grands groupes :les herbicides destinés à tuer les mauvaises herbes qui étouffent les végétaux d’intérêt ;les insecticides destinés à éliminer les insectes qui se nourrissent ou pondent sur les cultures ;les fongicides qui tuent les champignons microscopiques responsables de la pourriture ;les parasiticides qui tuent les vers parasites.Il existe cependant beaucoup d’autres catégories de pesticides (nématicides, bactéricides, rodenticide, virucides, etc.).Notez que l’on utilise également des pesticides à la maison, dans les jardins, mais aussi pour traiter les enfants contre les poux ou lorsque l’on a recours à un produit antimites.Les pesticides sont dangereux pour la santé humaine. © USDA, Wikimedia, domaine publicOrigine des pesticidesDans la Grèce antique, des substances naturelles étaient déjà employées pour lutter contre les nuisibles. Plus récemment, la chimie minérale a imaginé des pesticides à base de cuivre notamment, comme la fameuse bouillie bordelaise. Enfin, les pesticides sont devenus réellement des substances chimiques non naturelles, de synthèse, développées lors de la révolution chimique du début du XXe siècle (les organochlorés, les organophosphatés, le DDT, le 2,4-D). Aujourd’hui, plus de 350 produits sont utilisés en tant que tels dans la Communauté européenne. Mais leur effet sur la santé humaine et sur l’environnement s’avère généralement néfaste. On les soupçonne d’être cancérogènes ou mutagènes, de favoriser le diabète ou l’obésité, de polluer les sols ou encore de nuire aux insectes pollinisateurs. Ainsi depuis quelques années, leur usage fait l’objet de réglementations visant à contrôler leur impact. Pourtant la consommation mondiale de pesticides continue d’augmenter et la France se place aux premiers rangs des producteurs et des utilisateurs.Même si les deux termes sont souvent employés indifféremment pour désigner une substance destinée à prévenir ou à combattre les ravageurs ou les espèces indésirables, le terme pesticide est en principe plus large que le terme produit phytosanitaire. Les pesticides englobent en effet notamment les molécules à usage vétérinaire.

Pesticide

Principes fonctionnels des senseurs
Les senseurs jouent un rôle crucial dans la conversion de divers types de phénomènes physiques en signaux mesurables, exploitable par des instruments électroniques. Cette transformation s'effectue à travers un processus appelé transduction, qui permet aux senseurs d'interpréter des grandeurs physiques comme la lumière, la température, la pression, ou encore les mouvements mécaniques.

Types de senseurs
Dans la pratique, il existe différents types de senseurs conçus pour des applications spécifiques, chacun ayant ses propres méthodes de détection et de mesure, notamment :

 Les senseurs thermiques, qui mesurent les variations de température.
 Les photodétecteurs, utilisés pour mesurer l'intensité lumineuse.
 Les senseurs de pression, essentiels dans les domaines météorologique et aéronautique.
 Les accéléromètres, qui mesurent l'accélération ou les vibrations d'un objet.


Applications industrielles et technologiques des senseurs
Les senseurs trouvent des applications dans presque tous les secteurs industriels et technologiques modernes. En automatisation par exemple, ils permettent d'optimiser les processus industriels en fournissant les données nécessaires à la régulation précise des machines. Dans le domaine automobile, ils contribuent à la sécurité et au confort grâce aux systèmes d'aide à la conduite comme les capteurs de stationnement et les détecteurs de pluie.
En médecine, les senseurs sont au cœur de nombreux dispositifs de diagnostic et de surveillance des patients, tels que les électrocardiogrammes et les moniteurs de glycémie.

Impact des senseurs sur l'innovation technologique
Le développement des senseurs a également un impact significatif sur l'émergence de technologies innovantes comme l'Internet des objets (IoT), où ils jouent un rôle central en connectant le monde physique à l'univers numérique. Cette intégration transforme notre manière de percevoir et d'interagir avec notre environnement, facilitant ainsi la collecte de données et le contrôle automatisé de dispositifs à distance.

Avec l'avancée continue de la miniaturisation et de l'amélioration des performances, les senseurs deviennent encore plus omniprésents, conditionnant le progrès d'innovations telles que les voitures autonomes, les villes intelligentes, ou encore les gestionnaires d'énergie optimisés pour les bâtiments et les habitations.

Enjeux futurs des technologies basées sur les senseurs
Alors que les applications des senseurs se diversifient et la demande pour des mesures toujours plus précises et fiables augmente, des défis majeurs restent à résoudre. Ceux-ci incluent l'amélioration de la précision des senseurs, la réduction de leur consommation d'énergie, et l'harmonisation des standards de communication entre les différents appareils.
De plus, avec la croissance de la connectivité, les questions de sécurité des données captées et transmises par les senseurs deviennent cruciales. Les efforts doivent donc se concentrer sur la sécurisation des réseaux sensoriels pour protéger la confidentialité et l'intégrité des informations.

Le développement futur des senseurs, associé à l'intelligence artificielle, ouvre de vastes perspectives pour des applications encore plus adaptatives et intelligentes, révolutionnant ainsi de multiples aspects de nos vies quotidiennes.

Senseur

Le mot logiciel a été reconnu par l’Académie française au début des années 1970. C’est un mot-valise qui signifie logique et matériel. Il était destiné à remplacer l’anglais software, le distinguant ainsi de hardware qui est la partie matérielle d’un appareil informatique.Le logiciel, cerveau de l’appareil qu’il commande ?Le logiciel est ensemble d’instructions, de programmes informatiques qui indiquent à un ordinateur, un smartphone, une tablette, une console de jeux, etc. comment ils doivent fonctionner. Il peut s’agir :
d’un système d’exploitation ;
d’un système d’application (logiciel bureautique, navigateur, jeu, éditeur, etc.) ;
d’un progiciel à finalité professionnelle.
Le logiciel standard et le logiciel spécifiqueLe logiciel peut être classé en fonction de son degré de standardisation :
le logiciel standard, destiné au grand public,
le logiciel spécifique conçu pour un usage particulier et un type de client. Il répond à des besoins spécifiques.
La grande majorité d’entre eux sont des logiciels applicatifs. Certaines sociétés informatiques se sont spécialisées dans la fabrication de logiciels spécifiques, sur un mode artisanal. Elles fournissent des programmes conformes aux exigences d’un client particulier. C'est un logiciel personnalisé, développé sur commande pour une entreprise et réservé à un usage particulier. Il s’agit, par exemple, de faire fonctionner un appareil médical, de créer un Intranet d’entreprise, de gérer des chambres d’hôtel, ou de piloter une voiture autonome.Quels sont les types de logiciels ? Il est devenu difficile de classer les différents types de logiciels tant ils sont nombreux. On peut néanmoins les distinguer selon leurs usages qu’ils soient d’ordre juridique ou technologique.Les finalités technologiques des logicielsOn peut établir une hiérarchie des logiciels :
les logiciels de programmation sont conçus pour élaborer de nouveaux programmes et de nouveaux logiciels ;
le logiciel système établit une relation entre l’être humain et la machine, comme Android, Linux, Windows, MacOs et iOs ;
les logiciels d’application exécutent des tâches précises (calculatrices, éditeurs, applications de réseaux sociaux, lecteurs vidéo et musicaux, navigateurs, etc.).
Certains d’entre eux remplissent plusieurs fonctions à la fois et il n’est pas toujours facile de les classer. Ainsi, le navigateur de Chrome OS peut être considéré comme logiciel système et d’application. Les éditeurs de textes qui servent à produire du code sont des logiciels de programmation et d’application.L’exploitation des logiciels et le droit Le droit a reconnu l’existence de plusieurs types de logiciels selon leur contrat de licence : 
le logiciel propriétaire : seul son auteur a le droit de le modifier et de le diffuser ;
le logiciel libre ou open source : n’importe quel utilisateur peut le modifier et le distribuer ;
le gratuiciel est un logiciel propriétaire distribué gratuitement ;
le partagiciel : l’auteur permet à autrui de le diffuser.
Comment fonctionne un logiciel ?Le logiciel est stocké dans des fichiers informatiques, du papier, une clé USB ou une disquette. Les différents programmes qu’il contient sont également appelés séquences d’instruction.Les différentes composantes d’un logiciel Ses programmes : le logiciel en compte toujours plusieurs.
ils existent sous forme de codes binaires ou de codes sources ;
le système d’exploitation dirige le logiciel, organise les fichiers et fait office d’interface entre l’être humain et la machine ;
les images, les procédures automatiques, les fichiers de configurations qui rendent possible l’exécution des programmes.
Le processus d’exécutionC’est généralement grâce au système d’exploitation et aux bibliothèques d’exécution que le processus est mis en œuvre. Exemples de logiciels applicatifs
Traitement de texte et édition (Word, Evernote, Pages, Adobe Acrobat Reader…)
Tableurs (Excel, Calc, Numbers…)
Gestion de bases de données (SQL, Access…)
Comptabilité (Ciel, EBP Compta…)
Sécurité (antivirus, sauvegarde et restauration)
Navigateur Internet (Edge, Chrome, Safari, Firefox…)
Communication et messageries (Skype, Outlook, Slack…)
Lecteurs multimédia (Windows Media Player, Real Player, QuickTime…)
Photo et dessin (Photoshop, Paint, Illustrator…)

Montage vidéo (Final Cut Pro, Adobe Premiere, iMovie…)
Conception 3D (Blender, SketchUp, Vrai, Photoshop…)
Jeux.

Logiciel

Egnos (European Geostationary Navigation Overlay Service) est un programme ambitieux de l'Agence spatiale européenne, de la Commission européenne et d'Eurocontrol, l'organisation européenne pour la sécurité de la navigation aérienne. Réalisé sous la maîtrise d’œuvre de Thales Alenia Space, Egnos est entré en service le 1er octobre 2009.Ce système de renforcement satellitaire régional pour l’Europe a pour fonction de corriger et améliorer la précision des signaux provenant des systèmes de navigation par satellite existant, tels que GPS — dont il réduit la marge d’incertitude de 15 ou 20 mètres à 2 mètres —, Glonass ou Galileo. À cette amélioration de la précision, s’ajoute également une garantie de qualité des signaux, ce que les GNSS (Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites) ne fournissent pas.Galileo : des signaux différents de ceux du GPSEn certifiant ses signaux, d'un point de vue de leurs précisions et de leur qualité, Egnos peut être utilisé pour des usages où la sécurité est essentielle comme l’aviation, les transports, l’automatisation des passages aux péages ou les régimes d’assurance avec primes au kilomètre par exemple. À ses utilisateurs, Egnos fournit une certification qui les prévient si jamais le positionnement et la navigation souffrent d’une trop grande imprécision.Améliorer le GPS, Glonass et GalileoEgnos est un système reposant sur des répéteurs embarqués à bord de trois satellites géostationnaires et d'un réseau d'une quarantaine d'éléments répartis dans toute l'Europe pour enregistrer, corriger et améliorer les données des différents services de positionnement et de navigation (GPS, Galileo, Glonass) et de quatre centres de contrôle. Le tout est interconnecté pour couvrir la plupart des États européens, voire les pays voisins de l’Union européenne et ceux d’Afrique du Nord.Pour fonctionner, Egnos utilise des stations au sol qui captent les signaux, puis les transmettent aux centres de contrôle qui en affinent la précision avant d'envoyer les corrections aux récepteurs des utilisateurs via les satellites en orbite géostationnaire qui embarquent les répéteurs.En mai 2020, l’Agence spatiale européenne a confié à Thales Alenia Space une étude de définition des évolutions du système d’augmentation européen. Deux contrats ont été signés. Le premier porte sur d’éventuelles évolutions d’Egnos pour le domaine de l’aviation, visant à améliorer les performances pour augmenter la sécurité des atterrissages dans des conditions de visibilité très dégradées tandis que le second porte sur l’étude des évolutions nécessaires pour étendre la portée des services pour l’aviation du système Egnos au monde entier.Champ lexical : european Geostationary Navigation Overlay Service | système de positionnement

Egnos

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