L’électricité : principale indicatrice de développement humain.

L’électricité

L’électricité est un phénomène physique connu depuis des milliers d’années !

Bien que l’électricité existe depuis les débuts de l’univers, et que son histoire vue par les hommes remonte aux débuts de l’humanité, sa théorisation et sa compréhension sont relativement récentes, au regard de la très longue période d’applications empiriques imaginées par les hommes.

Comment peut-on définir l’électricité ? Quel est le fonctionnement technique ou scientifique de l’électricité ? À quand remonte sa découverte et quels sont les enjeux de stockage par rapport à l’énergie ?

Nous répondons à ces questions dans ce dossier :

Définition :

L’électricité est un phénomène électromagnétique créé par l’interaction de particules présentes dans la matière qui sont chargées positivement ou négativement et dont les effets peuvent être utilisés pour générer de l’énergie.

La matière est composée d’atomes constitués d’un noyau central, formé de protons et de neutrons. Les protons ont une charge positive et les neutrons, comme leur nom l’indique, sont neutres et n’ont pas de charge. Autour du noyau de l’atome gravitent plusieurs électrons qui ont une charge négative.

La charge négative des électrons et la charge positive des protons sont de même grandeur dans un atome. L’atome est normalement électriquement neutre. Par contre, un électron peut quitter l’atome ou s’y ajouter dans certaines conditions. Les électrons peuvent donc circuler dans la matière et créer un courant électrique, comme ils peuvent s’accumuler en certains endroits et créer de l’électricité statique.

Nous vous expliquons le fonctionnement de l’électricité à travers ses différentes propriétés :

En frottant une règle en plastique sur du papier, les électrons superficiels des atomes du papier rejoignent les atomes de la règle. Les charges électriques sont donc piégées dans des matériaux isolants qui les empêchent de circuler. Ce phénomène appelé électricité statique, peut se manifester très rapidement lorsque l’on touche la règle par un léger choc électrique. La quantité d’électricité statique produite n’est pas suffisante pour être industrialisée, et ne peut aucunement satisfaire nos besoins énergétiques habituels.

On désigne par électricité dynamique, les électrons qui, au lieu d’être piégés dans des matériaux isolants, se déplacent à l’aide d’un fil conducteur (les métaux, l’eau salée ou bien le corps humain sont de bons conducteurs) créant ainsi un courant électrique. Le courant est dit continu lorsque les électrons se déplacent dans un conducteur dans une même direction. Le courant alternatif correspond au mouvement des électrons qui alterne entre un sens et un autre. Ce mouvement de va-et-vient des charges électriques est produit entre autres par la rotation d’un alternateur.

L’électricité est une énergie secondaire ou un vecteur d’énergie, elle est générée à partir de la transformation d’une énergie primaire au moyen d’un système de conversion. Les énergies primaires, autrement appelées énergies propre/énergies renouvelables (nous en avons discuté lors d’un dossier précédent)  sont celles disponible dans la nature comme les énergies fossiles, la géothermie, le rayonnement solaire, le vent ou encore la biomasse.

Histoire, stockage et enjeux :

La maîtrise de l’électricité s’est développée au XIXe siècle, notamment avec l’ampoule à incandescence de Thomas Edison, et a entraîné la seconde révolution industrielle. L’électricité est d’abord utilisée à des fins industrielles : moteurs et chauffage des pièces et d’aménagement du territoire, transport et éclairage public. Peu à peu, l’électricité entre dans les foyers et, multipliant ses usages domestiques, révolutionne les habitudes et le rythme de vie. L’électricité sert de nos jours dans l’éclairage, le chauffage et dans le fonctionnement de nos appareils et gadgets technologiques indispensables à notre quotidien. Couplée à l’électronique, l’électricité est un remarquable vecteur énergétique par la souplesse et l’efficacité des processus qu’elle met en œuvre. Bien que ses usages se font sans émission de polluants (CO2), sa production dans les centrales s’accompagne généralement d’enjeux considérables pour l’atmosphère.  

Principal indicateur de développement humain, et indispensable pour satisfaire nos besoins énergétiques, l’électricité est difficilement stockable en quantité suffisante et à des coûts abordables. Les solutions directes requièrent des conducteurs « sans résistance » appelés supraconducteurs, dans lesquels il est théoriquement possible de faire circuler sans perte l’électricité que l’on souhaite stocker, mais ils ne sont réservés qu’à des applications particulières. Par ailleurs les solutions indirectes ne fournissent que des solutions partielles, onéreuses et souvent locales (batteries d’accumulateurs, power-to-gas, air comprimé qu’on détend ensuite, eau relevée entre deux barrages, etc.).

Dans les pays à forte consommation électrique, l’amélioration des réseaux de transport et de distribution apparaît essentielle pour limiter les pertes énergétiques. Le développement progressif des réseaux intelligents – smart grids – permet une optimisation des flux électriques, en jouant plus rapidement et efficacement sur la production comme sur la consommation.

Le développement des solutions de stockage de l’électricité, combiné avec celui des réseaux intelligents est primordial pour une optimisation des flux électriques, et est particulièrement important pour les énergies renouvelables.

Ingenios, cherchant constamment à innover et à veiller sur les dernières normes et technologies de pointe vous offre des solutions de stockage conformes au respect de l’environnement et de l’écologie.

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