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On examinera à nouveau la révolution industrielle dans la section future sur l’énergie et l’éthique. Il est important de connaître ce contexte historique afin de comprendre pourquoi le monde affronte aujourd’hui de si nombreux défis concernant l’éthique environnementale.

Comme tous les autres consommateurs de la pyramide alimentaire, les hommes emploient l’énergie tirée des plantes et des animaux qu’ils mangent pour maintenir la santé et les besoins métaboliques essentiels en énergie de de leurs corps. A la différence des autres organismes, les humains emploient aussi l’énergie pour soutenir les besoins complexes de leur culture et de leurs styles de vie. Les transports, l’agriculture, l’industrie, le chauffage et la climatisation des maisons et des bâtiments, les spectacles, et beaucoup d’autres activités humaines ont besoin d’énergie.

Avant le début de la révolution industrielle dans les années 1 700, pratiquement tous les besoins d’énergie non alimentaires, pour cuisiner, s’éclairer ou se chauffer, étaient tirés de la biomasse (essentiellement le bois, la tourbe, et les déjections animales). Cependant, la montée de la révolution industrielle à travers l’Europe créa une demande accrue pour la biomasse. Par conséquent, on commença à couper les arbres plus vite qu’ils pouvaient repousser, provoquant une crise de l’énergie au 18ème siècle. Pour répondre à cette crise, les européens commencèrent à employer le charbon comme leur principale source d’énergie. 

inefficiency of energy transformation diagram
Figure 7 : Le mauvais rendement des transformations d’énergie peut être illustré avec la conversion de 100 unités d’énergie chimique contenues dans le charbon pour la lumière qu’elles donnent dans une lampe à incandescence : 98.8% de l’énergie utile se per den chaleur en cours de route. 1

Le processus d’industrialisation fut propulsé par de nombreuses inventions technologiques, parmi lesquelles la plus importante est peut-être l’invention de la machine à vapeur. La machine à vapeur est essentiellement un moteur thermique – un système qui convertit la chaleur en énergie mécanique (figure 6). Le charbon brûle pour chauffer de l’eau ; l’eau chauffée produit de la vapeur dont le volume augmente et met la pression sur un piston qui fait tourner une roue. Si nous prenons la machine à vapeur à une étape ultérieure, et remplaçons la roue par un bobinage tournant dans un grand aimant, nous obtenons le schéma de base de beaucoup de générateurs d’énergie (par exemple les centrales électriques à charbon). L’énergie électrique produite s’emploie alors pour alimenter nos lampes, réfrigérateurs, ordinateurs, climatiseurs et radiateurs.

heat engin illustration
Figure 6 : Vue schématique d’un moteur thermique. 2

Il est important de reconnaitre que ces activités humaines non alimentaires consommatrices d’énergie sont gouvernées par la première et la deuxième loi de la thermodynamique (figure 7). Dans l’exemple concernant la fourniture d’énergie à une lampe à incandescence, la quantité totale d’énergie du système reste de 100 unités, en raison de la première loi de la thermodynamique. Cependant, une fraction significative de l’énergie utile se perd à chaque étape du processus en raison de la deuxième loi de la thermodynamique. Ainsi, sur les 100 unités d’énergie chimique venues du charbon, seulement 1,2 unités sont transformées en énergie lumineuse, qui est dans cet exemple la forme d’énergie utile pour les hommes. Les 98,8 unités restantes sont dissipées en chaleur lors du processus de transformation. Ceci est comparable au bas rendement du transfert d’énergie dans la pyramide alimentaire que l’on a souligné précédemment dans cette section.

Si nous examinons comment les sources d’énergie utilisées pour alimenter les activités humaines ont changé dans les 165 dernières années (figure 8), nous remarquons qu’en 1850 presque tout l’approvisionnement mondial en énergie venait de la biomasse. La biomasse est encore aujourd’hui la forme d’énergie prédominante dans de nombreuses parties du monde, spécialement dans les zones rurales des pays en développement. Cependant, l’emploi des combustibles fossiles, en particulier le pétrole (représenté en rouge sur la figure 8), a rapidement dominé les usages mondiaux de l’énergie dans les années qui ont suivi la deuxième guerre mondiale.

Depuis 1945, environ 80 % de l’énergie mondiale est dérivée des combustibles fossiles, principalement le charbon, le pétrole et le gaz. Dans les dernières décades, d’autres sources d’énergie, telles que le nucléaire et l’hydroélectricité sont venues s’y ajouter, mais elles ne représentent encore qu’une petite fraction de la consommation totale d’énergie. La quantité d’énergie produite par les sources d’énergie propres et renouvelables telles que le vent, le soleil, et l’énergie des marées n’est même pas représentée sur la figure 8.

world energy usage chart
Figure 8. Les usages mondiaux de l’énergie ont augmenté de façon exponentielle au cours des dernières 165 années, avec 80 % de e l’énergie dérivée des sources d’énergie fossiles (1 Exajoule = 1Gtep = 1 milliard de tonnes d’équivalent pétrole). Les avancées technologiques définissent l’évolution des modes de vie au cours du temps. 3

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Dans la prochaine section « Energie et éthique » nous prendrons en considération l’objectif moral de la transition vers l’énergie renouvelable.

Notre forte dépendance des combustibles fossiles pendant les 75 dernières années a conduit l’humanité au plus grand défi du 21ème siècle – le changement du climat de la planète. Vous traiterez ce sujet de manière exhaustive dans le chapitre final de « Pour guérir la Planète Terre ». Afin d’arrêter et inverser l’impact des émissions dues aux combustibles fossiles, nous devons grandement développer et utiliser les technologies qui, nous permettent d’obtenir des sources d’énergies propres et renouvelables, telles que le soleil, le vent, et la géothermie.

Questions à considerer

Allez au chapitre 6 et regarder la figure 4 qui montre l’évolution dans le temps des concentrations dans l’atmosphère de trois gaz à effet de serre. Revenez au présent chapitre pour examiner à nouveau la figure 8 ci-dessus, qui montre l’accroissement de l’utilisation mondiale de l’énergie.

  • Quelles relations voyez-vous entre les informations fournies dans ces deux figures ?
  • Que pensez-vous qu’il faudrait faire pour changer les tendances de ces deux figures ?