Energies fossiles
Les ressources fossiles sont le pétrole, le charbon et le gaz.
Attention : Les éléments entrant dans l'énergie nucléaire (uranium, plutonium) ne sont pas des ressources fossiles, mais des ressources fissiles.
Les réserves énergétiques mondiales estimées en 2008 sont de :
172 Gtep de pétrole,
578 Gtep de charbon,
185 Gtep de gaz naturel.
Environ 10 % de l’électricité en France et 66 % dans le monde est produite à partir d’énergies fossiles : le gaz, le charbon et le pétrole. Le gaz est aussi utilisé directement pour cuisiner, chauffer de l’eau et les habitations.
CENTRALES THERMIQUES
Il existe plusieurs types de centrales thermiques : la centrale thermique dite à flamme, la turbine à combustion (ou TAC) et la centrale thermique à cycle combiné, cette dernière étant la combinaison des deux premières.
NB : Les centrales à cycle combiné, fonctionnant en général au gaz, sont souvent abréviés en centrales CCG (Cycle Combiné au Gaz)
Vidéo présentant le fonctionnement d'une centrale thermique à cycle combiné :
https://energie.edf.com/thermique/comment-ca-marche-y-47961.html
Schéma d'une centrale thermique à flamme :
(Source : https://perso.id-net.fr/~brolis/softs/domodidac/images/thermic.gif)
1. Le combustible, le plus souvent du charbon, ensuite du gaz naturel, et puis du pétrole (fioul) est brûlé dans une chaudière.
2. La chaleur dégagée transforme l’eau en vapeur.
3. Cette vapeur entraîne une turbine couplée à un alternateur, qui génère l’électricité.
4. La vapeur redevient ensuite liquide en traversant le condenseur, puis repart pour un nouveau cycle vers la chaudière.
Une centrale thermique à flamme fournit une puissance électrique de l'ordre de quelques centaines de mégawatts ( 1 MW = 1 000 000 W ).
Il y a actuellement en France 15 centrales à flamme d'EDF, elles produisent environ 3,6 % de la production annuelle d'électricité ; elles ont des puissances variant de 100 à 700 MW.
Le principal défaut des centrales thermiques est leur émission de polluants. Cependant, de nouvelles technologies permettent de les réduire :
La dénitrification qui consiste, en traitant les fumées, à réduire de 80 % les émissions d'oxyde d'azote. Elle permet une transformation chimique des oxydes d'azote (NOx) qui, par contact avec l'ammoniac (NH3), produisent de l'eau (H2O) et de l'azote (N2), composant essentiel de l'air que nous respirons.
La désulfuration permet, par une réaction chimique, de piéger le dioxyde de soufre (SO2) contenu dans les fumées et de le transformer en gypse au contact d'une solution calcaire, ce gypse sera ensuite recyclé dans la production du plâtre.
Les dépoussiéreurs éliminent près de 99 % des poussières.
Tableau des émissions de CO2 par filière :
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Filière |
Total (g équivalent CO2/kWh) |
|
Turbine à combustion |
1 339 |
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Gaz haut fourneau |
1 319 |
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Fioul |
1 067 |
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Charbon (250 MW) |
1 051 |
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Charbon (600 MW) |
1 010 |
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Diesels |
918 |
66 % de la production mondiale d'électricité est issue du thermique à flamme.
Avantages et inconvénients des ressources fossiles
Avantages :
Gaz naturel : économiquement intéressant, accessible pour l'extraction et pour l'instant disponible.
Pétrole : économiquement intéressant, accessible pour l'extraction et pour l'instant disponible.
Charbon : peu cher, facilement accessible et abondant.
Inconvénients :
Gaz naturel : forte émission de CO2 lors du pompage et de la combustion du gaz, danger d’affaissement, l’exploitation des réserves a lieu dans la nature(réserve naturelle) et dans des pays politiquement instables.
Pétrole : forte émission de CO2 lors du pompage du pétrole et de la combustion du pétrole, danger d’affaissement, l’exploitation des réserves a lieu dans la nature(réserve naturelle), risque de catastrophe environnementale à l’exploitation et au transport.
Charbon : forte émission de CO2et de SO2 (pluies acides) lors de la combustion du charbon, danger d’affaissement des mines, l’exploitation des réserves a lieu dans la nature (réserve naturelle). Les centrales à charbon sont considérées comme les plus dangereuses pour l’environnement à cause de leur émission élevée de CO2.
Exemples de centrales thermiques
Centrale thermique à flamme d'Aramon : mise en service en 1977, elle est dotée de 2 unités de 700 MW chacune, elle fonctionne au fioul à très basse teneur en soufre (fioul BTS).
https://energie.edf.com/fichiers/fckeditor/Commun/En_Direct_Centrales/Thermique/Centres/aramon/photos/1.jpg
La centrale thermique du Havre : elle a une puissance installée de 1450 MW (2 unités de 600 MW et une de 250 MW). Située près de la, son système de refroidissement fonctionne avec l'eau de mer.
https://energie.edf.com/fichiers/fckeditor/Commun/En_Direct_Centrales/Thermique/Centres/Le_Havre/visuels/Imageg003.jpg
La centrale thermique de Vitry-sur-Seine : elle dispose de 2 unités de 250 MW et assure l'approvisionnement de l'Ile-de-France.
https://energie.edf.com/fichiers/fckeditor/Commun/En_Direct_Centrales/Thermique/Centres/Vitry-sur-Seine/visuels/Big-Vitry-2.jpg
https://energie.edf.com/thermique/faq-47895.html
https://energie.lexpansion.com/climat/electricite-chauffage-co2-la-verite-des-chiffres_a-35-2090.html
https://energie.edf.com/thermique/comment-ca-marche-y-47961.html
https://energie.edf.com/en-direct-de-nos-centrales-45641.html