Les besoins en énergie et le réchauffement climatique
Nous sommes la société la plus énergivore de tous les temps.
A cause des effets combinés de la croissance démographique, de l'amélioration du confort de vie, de la mobilité des populations et du développement économique, nos besoins énergétiques n'ont cessé d'augmenter. Comme la figure suivante le montre, notre consommation énergétique à l'échelle mondiale a été multipliée par 6 depuis 1955. Alors que la part des énergies renouvelables n'a été multipliée que d'un facteur 3, nous utilisons toujours plus de sources d'énergies fossiles, responsables du réchauffement climatique.
Définition : Qu'est-ce que le réchauffement climatique ?
Conformément au principe de conservation, la quantité totale d'énergie sur Terre ne change pas. Cependant, en puisant dans des sources non renouvelables comme le pétrole, la nature des énergies disponibles change et la qualité de l'énergie tend à se dégrader : en produisant davantage de gaz à effet de serre, la planète stocke alors une plus grande quantité d'énergie thermique, non utilisable, qui provoque le réchauffement climatique.
Attention :
C'est grâce à l'effet de serre que la température moyenne est de l'ordre de 15°C. Sans lui, la température moyenne de la Terre serait de - 18°C. Ce qui pose problème n'est donc pas l'effet de serre en lui-même mais son augmentation par la production croissante de gaz à effet de serre.
Fondamental : Distinguer énergie dissipée et énergie gaspillée
Du point de vue de l'utilisateur, l'énergie dissipée est une " perte " que les concepteurs de convertisseurs énergétiques cherchent à réduire mais qui ne peut pas être complètement supprimée.
Le gaspillage désigne une " perte " d'énergie due à la négligence du consommateur, lorsqu'il " consomme " de l'énergie alors qu'il n'en a pas besoin.
Par exemple, le fait qu'une lampe à incandescence dissipe 85 % de l'énergie électrique qu'elle reçoit en énergie thermique constitue une " perte " propre au convertisseur : elle ne peut pas être empêchée. Le fait de laisser cette même lampe allumée dans une pièce où il n'y a personne constitue un gaspillage.
Il est nécessaire de sensibiliser les élèves au gaspillage énergétique, en leur indiquant les gestes pour l'éviter. De nombreuses ressources interactives, comme par exemple des serious game, permettent de repérer les gestes éco-citoyens.
En cycle 3, il s'agit d'étudier " quelques dispositifs visant à économiser la consommation d'énergie " :
la question de la déperdition de chaleur dans une installation domestique peut se poser dans ce cadre : il s'agira de comprendre comment empêcher les transferts thermiques ;
celle de l'exploitation du rayonnement solaire peut faire l'objet d'une étude, dans le cadre de l'utilisation des panneaux solaires ou de l'exploitation de l'effet de serre.