Une ressource énergétique est une source d’énergie d’origine naturelle qui est exploitée pour répondre à des besoins liés aux activités humaines.
La production d’électricité, le chauffage et le transport sont les principaux besoins comblés par l’exploitation des ressources énergétiques. Voici les principales ressources énergétiques.
Ce tableau présente un résumé des impacts de l’exploitation des principales ressources énergétiques. Cela dit, il y a aussi des impacts associés à la mise en place des infrastructures qui permettent d’exploiter ces ressources, comme la pollution associée à la construction d’une centrale.
| Biomasse | Vent | Rayonnement solaire | Hydroélectricité | Combustibles fossiles | Uranium | Géothermie | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Caractéristiques | |||||||
| Provenance | Biosphère | Atmosphère | Espace (Soleil) | Hydrosphère | Lithosphère | Lithosphère | Lithosphère |
| Forme d’énergie | Chimique | Mécanique | Rayonnante | Mécanique | Chimique | Nucléaire | Thermique |
| Impacts | |||||||
| Énergie non renouvelable | x | x | |||||
| Émission de GES | Élevée | Négligeable1 | Nulle | Négligeable1 | Élevée | Négligeable1 | Négligeable1 |
| Émission de |\text{NO}_x| et de |\text{SO}_x| | x | x | |||||
| Impacts liés à l’agriculture intensive | x | ||||||
| Impacts liés à l’exploitation minière ou pétrolière | x2 | x | x | ||||
| Impacts liés à l’inondation de territoires | x | ||||||
| Impacts liés à la perturbation des écosystèmes | x | x | x | x | x | x | Peu connus |
Remarques :
- Les émissions de GES par l’exploitation de ces ressources énergétiques sont tellement faibles que les manuels scolaires indiquent souvent que leurs émissions sont nulles.
- Ces impacts sont liés à l’extraction et à la transformation de minéraux pour la fabrication des cellules photovoltaïques.
Pour choisir d’exploiter une ressource énergétique plutôt qu’une autre, il faut considérer plusieurs facteurs. La disponibilité de la ressource, le lieu géographique, le rendement énergétique, les contraintes financières et les contraintes environnementales sont des facteurs qui sont généralement pris en compte.
Une ressource énergétique renouvelable a généralement moins d’impacts négatifs sur l’environnement qu’une ressource énergétique non renouvelable. C’est pourquoi le caractère renouvelable d’une ressource énergétique est considéré comme un avantage.
| Les ressources énergétiques renouvelables | Les ressources énergétiques non renouvelables |
|---|---|
| Biomasse Vent Rayonnement solaire Hydroélectricité Géothermie |
Combustibles fossiles Uranium |
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Une ressource renouvelable est une ressource énergétique qui se renouvèle au moins aussi vite qu’elle se consomme.
-
Une ressource non renouvelable est une ressource énergétique qui ne se renouvèle pas ou qui met beaucoup plus de temps à se renouveler qu’à se consommer.
L’émission de gaz à effet de serre (GES) par l’exploitation d’une ressource énergétique est considérée comme un inconvénient, puisqu’elle a des impacts négatifs sur l’environnement.
| Les ressources énergétiques avec une émission négligeable ou nulle de GES | Les ressources énergétiques avec une émission élevée de GES |
|---|---|
| Vent Rayonnement solaire Hydroélectricité Uranium Géothermie |
Biomasse Combustibles fossiles |
Les émissions de gaz à effet de serre correspondent aux rejets de certains gaz comme le dioxyde de carbone |(\text{CO}_2)|, le méthane |(\text{CH}_4),| le protoxyde d’azote |(\text{N}_2\text{O})| et l’ozone |(\text{O}_3).| Ces gaz ont la propriété de retenir la chaleur dans l’atmosphère et de renforcer l’effet de serre.
De plus, les émissions de dioxyde de carbone |(\text{CO}_2)| et de méthane |(\text{CH}_4)| dans l’atmosphère perturbent le cycle du carbone.
La biomasse est l’ensemble de la matière organique de laquelle on peut exploiter l’énergie.
| Provenance | Forme d’énergie |
|---|---|
| Biosphère | Énergie chimique |
Remarque : Certains manuels scolaires incluent la biomasse dans les ressources énergétiques de la lithosphère.
Les ressources énergétiques de la biomasse incluent, entre autres, le bois et ses résidus, les déchets organiques d’origine animale et/ou alimentaire, le maïs, le blé, le canola et le soja. Les principaux produits de la biomasse sont les suivants.
Bois → Bois de chauffage
Résidus de bois → Granulés de bois
Déchets organiques → Biogaz
Maïs, blé, canola, soja → Agrocarburants
L’énergie chimique de la biomasse est libérée en effectuant une réaction de combustion, c’est-à-dire en brulant les produits de la biomasse.
Le chauffage des bâtiments est la principale utilisation du bois, des granulés de bois et du biogaz comme ressource énergétique. Leur combustion libère de la chaleur qui est ensuite utilisée comme source de chauffage.
La chaleur dégagée par la combustion des biogaz peut également être utilisée pour produire de l’électricité dans une centrale thermique. Cette centrale fonctionne de manière similaire à une centrale thermique au charbon.
Fabian Faber, Shutterstock.com
Lorsque le maïs, le blé, le canola et le soja sont exploités en tant que ressources énergétiques, ils sont notamment transformés en agrocarburant. Ceux-ci sont ensuite utilisés dans l’industrie du transport.
L’exploitation de l’énergie de la biomasse a des impacts négatifs sur l’environnement. En voici quelques-uns.
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La combustion des produits de la biomasse émet des gaz à effet de serre, ce qui contribue au renforcement de l’effet de serre et à la perturbation du cycle du carbone.
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La combustion des produits de la biomasse émet des oxydes de soufre |(\text{SO}_x)| et des oxydes d’azote |(\text{NO}_x)| dans l’atmosphère. Ces gaz contribuent aux pluies acides.
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La production d’agrocarburants est associée aux agricultures intensives du maïs, du blé, du canola et du soja. Celles-ci contribuent, entre autres :
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à la déforestation et au déboisement;
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à l’utilisation de grandes quantités d’eau potable;
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à l’utilisation de pesticides provoquant la perte de biodiversité;
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à l’accélération de l’érosion;
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à l’épuisement des sols;
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à l’utilisation d’engrais provoquant la perturbation des cycles de l’azote et du phosphore ainsi que l’accélération de l’eutrophisation des plans d’eau;
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à l’utilisation de machineries lourdes provoquant le compactage des sols;
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à l’utilisation de machineries lourdes provoquant l’émission de gaz à effet de serre, d’oxydes de soufre |(\text{SO}_x)| et d’oxydes d’azote |(\text{NO}_x)| par la combustion de carburant.
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Le biogaz est obtenu à partir de la transformation des déchets organiques d’origine animale et/ou alimentaire. La combustion du biogaz émet du dioxyde de carbone |(\text{CO}_2),| un gaz à effet de serre.
Toutefois, il faut considérer que la décomposition des déchets organiques émet du méthane |(\text{CH}_4)| et que ce gaz retient plus de chaleur dans l’atmosphère que le dioxyde de carbone |(\text{CO}_2)|.
Globalement, la transformation des déchets organiques en biogaz permet de remplacer une partie des émissions de méthane |(\text{CH}_4)| par des émissions de dioxyde de carbone |(\text{CO}_2)|.
| Avantages | Inconvénient |
|---|---|
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Le vent est le mouvement de masses d’air dans l’atmosphère.
| Provenance | Formes d’énergie |
|---|---|
| Atmosphère | Énergie mécanique ou éolienne |
La production d’électricité à l’aide d’éoliennes est l’une des principales utilisations du vent comme ressource énergétique.
L’exploitation de l’énergie éolienne a des impacts sur l’environnement. En voici quelques-uns.
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La présence d’éoliennes dans le paysage peut être considérée comme une source de pollution visuelle.
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Le bruit associé au mouvement des pales de l’éolienne peut être considéré comme une source de pollution sonore.
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Pour produire une quantité appréciable d’électricité, plusieurs éoliennes doivent être installées pour former un parc éolien. Ce type de parc occupe généralement une grande portion de terrain sans arbres. Cela contribue au déboisement et au déplacement de la faune provoquant une perte de biodiversité.
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Les éoliennes constituent un risque de collisions, de blessures et de décès pour les animaux volants.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
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Un moulin à vent est un autre exemple d’utilisation de l’énergie éolienne.
Un voilier est aussi un exemple de l’utilisation de l’énergie éolienne.
Le rayonnement solaire désigne la lumière émise par le Soleil.
Une partie du rayonnement solaire atteint la Terre et est utilisée comme ressource énergétique.
| Provenance | Formes d’énergie |
|---|---|
| Espace ou Soleil |
Énergie rayonnante, lumineuse ou solaire |
Remarque : Certains manuels scolaires incluent le rayonnement solaire dans les ressources énergétiques de l’atmosphère.
La production d’électricité à l’aide de panneaux photovoltaïques est l’une des principales utilisations du rayonnement solaire comme ressource énergétique.
L’exploitation de l’énergie solaire a des impacts négatifs sur l’environnement. En voici quelques-uns.
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La fabrication des panneaux photovoltaïques est associée à l’extraction et à la transformation de minéraux. L’installation de grands projets industriels, comme les mines et les usines de traitement des minerais, et leurs procédés contribuent, entre autres :
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au déplacement de la faune et au déboisement, provoquant une perte de biodiversité;
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à la destruction de la roche-mère;
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à l’utilisation de machineries lourdes provoquant le compactage des sols;
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à l’utilisation de machineries lourdes provoquant l’émission de gaz à effet de serre par la combustion de carburant;
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à l’utilisation de grandes quantités d’eau potable;
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à l’utilisation de produits chimiques provoquant une augmentation du risque de contamination des nappes phréatiques.
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Pour produire une quantité suffisante d’électricité, plusieurs panneaux photovoltaïques doivent être installés pour former un parc solaire. Ce type de parc occupe généralement une grande portion de terrain sans arbres, ce qui contribue au déboisement et au déplacement de la faune.
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Les piles des panneaux photovoltaïques contiennent des métaux lourds. Lorsqu’ils se retrouvent dans les sites d’enfouissement, il y a un risque de contamination des nappes phréatiques. Pour cette raison, il existe des procédés de recyclage des panneaux photovoltaïques et des mesures pour disposer adéquatement des piles en fin de vie.
| Avantages | Inconvénients |
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Le chauffage passif d’une maison ou d’un bâtiment est aussi une utilisation du rayonnement solaire comme ressource énergétique. Ce système tient compte de l’orientation du bâtiment, de la forme du toit et du placement stratégique de la fenestration.
En hiver, alors que le Soleil est plus bas dans le ciel, l’entrée du rayonnement solaire est favorisée par de grandes fenêtres du côté sud de la maison. En été, lorsque le Soleil est plus haut dans le ciel, un avant-toit de type casquette bloque une partie du rayonnement solaire et permet de garder la maison fraiche.
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L’hydroélectricité est l’électricité produite à partir de l’énergie hydraulique.
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L’énergie hydraulique est l’énergie mécanique associée au mouvement de l’eau.
Voici les principales ressources hydroélectriques.
Un barrage hydroélectrique est une infrastructure qui retient et contrôle le débit de l’eau en amont afin de produire de l’électricité.
| Provenance | Formes d’énergie |
|---|---|
| Hydrosphère | Énergie mécanique ou hydraulique |
Simon J. Ouellet, Shutterstock.com
La déviation des cours d’eau est le principal impact négatif environnemental de l’exploitation de l’hydroélectricité à l’aide de barrages. Elle contribue, entre autres :
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au déplacement de la faune provoquant la perte de biodiversité;
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à l’assèchement et/ou à l’inondation de différentes zones dans un bassin versant;
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à la décomposition de matière végétale inondée provoquant la libération de métaux lourds dans l’eau, puis leur introduction dans la chaine alimentaire.
| Avantages | Inconvénient |
|---|---|
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Les courants marins, ou la circulation océanique, correspondent aux déplacements de l’eau des océans à l’échelle planétaire.
| Provenance | Formes d’énergie |
|---|---|
| Hydrosphère | Énergie mécanique, hydraulique ou hydrolienne |
La production d’électricité à l’aide d’hydroliennes est la principale utilisation des courants marins comme ressource énergétique.
Les impacts de l’exploitation hydrolienne sur l’environnement sont encore peu connus. Toutefois, il est possible qu’elle perturbe les écosystèmes marins, principalement les zones benthiques.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
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Les marées sont des variations périodiques du niveau des eaux marines et océaniques. Les marées sont notamment provoquées par l’attraction gravitationnelle de la Lune et du Soleil.
| Provenance | Formes d’énergie |
|---|---|
| Hydrosphère | Énergie mécanique, hydraulique ou marémotrice |
La production d’électricité à l’aide d’une centrale marémotrice est la principale utilisation des marées comme ressource énergétique.
L’exploitation des marées pour produire de l’électricité perturbe les écosystèmes néritiques. En effet, une installation marémotrice a tendance à séparer et à modifier les écosystèmes en amont et en aval de la centrale. Avec le temps, cette séparation provoque la perte de biodiversité.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
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Les combustibles fossiles sont des combustibles riches en carbone |(\text{C})| et en hydrogène |(\text{H})| que l’on peut extraire de la croute terrestre. Ils proviennent de la lente décomposition de matière organique au cours de plusieurs millions d’années.
| Provenance | Formes d’énergie |
|---|---|
| Lithosphère | Énergie chimique ou énergie fossile |
Voici les principaux combustibles fossiles.
L’exploitation des combustibles fossiles a plusieurs impacts sur l’environnement. En voici quelques-uns.
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La combustion des combustibles fossiles émet des gaz à effet de serre, ce qui contribue au renforcement de l’effet de serre et à la perturbation du cycle du carbone.
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La combustion des combustibles fossiles émet des oxydes de soufre |(\text{SO}_x)| et des oxydes d’azote |(\text{NO}_x)| dans l’atmosphère. Ces gaz contribuent aux pluies acides.
-
L’installation de grands projets industriels, comme les mines de charbon et les installations pétrolières et/ou gazières, et leurs procédés contribuent, entre autres :
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au déplacement de la faune et au déboisement provoquant la perte de biodiversité;
-
à la destruction de la roche-mère;
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à l’utilisation de machineries lourdes provoquant le compactage des sols;
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à l’utilisation de machineries lourdes provoquant l’émission de gaz à effet de serre par la combustion de carburant;
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à l’utilisation de grandes quantités d’eau potable;
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à l’utilisation de produits chimiques provoquant une augmentation du risque de contamination des nappes phréatiques, des eaux de surfaces et des eaux océaniques;
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au risque de déversement de combustibles provoquant la contamination des nappes phréatiques, des eaux de surface et des eaux océaniques.
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| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
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Le charbon est un minerai riche en carbone |(\text{C})| formé par la décomposition de matières organiques, principalement la matière végétale accumulée au fond des lacs peu profonds.
La production d’électricité à partir d’une centrale thermique est la principale utilisation du charbon comme ressource énergétique.
Le pétrole est une huile minérale formée par la décomposition de matières organiques, principalement celles accumulées au fond des océans, comme les espèces de plancton.
La fabrication de carburant pour l’industrie du transport est la principale utilisation du pétrole comme ressource énergétique.
Le gaz naturel est un mélange de gaz, principalement composé de méthane |(\text{CH}_4)|, formé par la méthanisation d’animaux et de végétaux enfouis dans la roche sédimentaire.
Le chauffage des bâtiments est la principale utilisation du gaz naturel comme ressource énergétique.
L’uranium est un métal qui possède plusieurs isotopes dont l’abondance dans la croute terrestre et l’instabilité varient.
| Provenance | Forme d’énergie |
|---|---|
| Lithosphère | Énergie nucléaire |
Les isotopes d’uranium sont utilisés pour engendrer des réactions de fission nucléaire et libérer de grandes quantités d’énergie.
La production d’électricité à partir d’une centrale nucléaire est la principale utilisation de l’uranium comme ressource énergétique.
L’uranium est parfois catégorisé comme un combustible nucléaire parce qu’il génère beaucoup d’énergie. Par contre, il n’y a pas de réaction de combustion dans les procédés d’une centrale nucléaire. L’uranium n’est donc pas un combustible au sens chimique du terme.
L’exploitation de l’uranium a des impacts négatifs sur l’environnement. En voici quelques-uns.
-
L’installation de grands projets industriels, comme les mines et les usines de traitement des minerais, et leurs procédés contribuent, entre autres :
-
au déplacement de la faune et au déboisement provoquant la perte de biodiversité;
-
à la destruction de la roche-mère;
-
à l’utilisation de machineries lourdes provoquant le compactage des sols;
-
à l’utilisation de machineries lourdes provoquant l’émission de gaz à effet de serre par la combustion de carburant;
-
à l’utilisation de grandes quantités d’eau potable;
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à l’utilisation de produits chimiques provoquant une augmentation du risque de contamination des nappes phréatiques.
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Le rejet d’eau chaude par la centrale nucléaire provoque l’accélération de l’eutrophisation des cours d’eau.
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L’enfouissement des déchets radioactifs est un risque de contamination de l’eau des nappes phréatiques. Ce risque est considéré comme faible lorsque le stockage des déchets radioactifs est adéquat.
| Avantages | Inconvénients |
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La géothermie, aussi appelée énergie géothermique, est l’énergie associée à la chaleur interne de la Terre.
| Provenance | Formes d’énergie |
|---|---|
| Lithosphère | Énergie thermique ou géothermique |
La production d’électricité à l’aide d’une centrale géothermique est l’une des principales utilisations de la chaleur interne de la Terre comme ressource énergétique.
L’exploitation de la géothermie pour produire de l’électricité a peu d’impacts sur l’environnement.
| Avantages | Inconvénient |
|---|---|
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Le chauffage de bâtiments à l’aide de la géothermie est une utilisation de la chaleur interne de la Terre qui ne requiert pas sa transformation en électricité. La chaleur est utilisée directement pour chauffer le bâtiment grâce à des conduites d’eau chaude ou d’air chaud.
