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Module 1-2 : Concept de chaîne énergétique

Définition d'une chaîne énergétique

Une chaîne énergétique est en fait constituée de deux grands types d'éléments,

d'une part des flux d'énergie

d'autre part des dispositifs de transformation de ces flux d'énergie.

Les flux d'énergie se présentent sous différents supports physiques, appartenant aux 6 grandes formes d'énergie que nous avons vues.

  • D'abord, à l'entrée de la chaîne, des sources d'énergie alimentent cet ensemble. Lorsque ces sources sont directement disponibles dans la nature ; on parle d'énergie primaire. Nous venons d'évoquer le pétrole, nous en verrons bien d'autres comme le charbon, le solaire etc.

  • Nous avons aussi des vecteurs énergétiques (ou énergies secondaires), comme les carburants ou l'électricité. Ce sont des supports intermédiaires qui n'existent pas en général sous une forme exploitable dans la nature. Ils sont produits à l'intérieur même de notre système. Ils sont bien adaptés aux usages finals ou à des transformations intermédiaires.

  • à la fin de la chaîne une énergie utile, apte à satisfaire directement les besoins.

Pour transformer ces flux d'énergie, et pour satisfaire les besoins à partir des sources, nous avons une série de dispositifs de transformation.

Ils sont destinés à extraire ou collecter les sources primaires, à produire les vecteurs ou à satisfaire les besoins dans la conversion finale, mais ils permettent aussi de transporter l'énergie à distance ou de la stocker dans le temps.

Lorsque la transformation conduit à un changement de forme physique de l'énergie, on parle de conversion d'énergie. Nous en avons vu déjà des exemples comme dans une centrale électrique à charbon ou un moteur de voiture.

Lorsque seul le support physique change, sans modification de la forme physique, on parle plutôt de transfert par exemple dans un échangeur de chaleur ou un transformateur électrique.

Définition

Pour résumer, une chaîne énergétique est un ensemble

  • de flux physiques d'énergie ;

  • et de dispositifs de conversion et de transfert, de transport et de stockage de l'énergie

permettant de satisfaire, directement ou indirectement, des besoins, à partir de sources d'énergie,

  • primaires (existantes directement dans la nature)

  • ou secondaires (issues d'autres chaînes énergétiques en amont).

Une énergie permettant de satisfaire directement un besoin est dite énergie utile.

De nombreuses chaînes énergétiques ne fournissent pas directement une énergie utile mais une énergie secondaire (un vecteur) exploitée ensuite dans d'autres chaînes en aval.

La plupart des chaînes énergétiques sont ainsi des chaînes énergétiques partielles, connectées entre elles dans des chaînes énergétiques plus complexes.

Les sociétés industrielles sont caractérisées par une complexification massive et une diversification des chaines énergétiques, aussi bien sur les supports physiques mis en œuvre que sur les étapes et technologies de transformation.

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