Le sujet général de l’énergie, tant au niveau français que mondial, représente un enjeu considérable en ce début de vingt-et-unième siècle. Il va s’agir de relever dans les prochaines années un nombre important de défis parmi lesquels l’épuisement des ressources fossiles ou les conséquences du réchauffement climatique. La compréhension des concepts liés à l’énergie, de ses aspects les plus fondamentaux à ses différentes formes et nombreuses utilisations, devient essentielle dans la formation d’un ingénieur. Les conséquences sur l’environnement, les changements climatiques, l’utilisation raisonnable des ressources fossiles et les solutions de remplacement doivent être également au cœur de ses préoccupations.

Ce cours est en grande partie un cours de physique générale. Néanmoins, il introduit et développe de nombreux concepts multidisciplinaires liés à l’énergétique, l’économie ou à l’environnement. Il constituera un cours d’introduction pour les élèves qui envisagent une formation en master pour une carrière liée aux problèmes de l’énergie et du développement durable. Il donnera aux autres élèves un aperçu global mais rigoureux d’un sujet essentiel pour comprendre notre société et ses enjeux.

Le cours comprend approximativement trois parties :

1. L’énergie et son utilisation.
Contexte historique. Définitions. Premier et deuxième principes.
Ordres de grandeur et interactions fondamentales.
Les différentes formes d’énergie. Energie utile et rendements.
Epuisement des ressources. Le pic des découvertes du pétrole.
Le contexte français et mondial.
Les conséquences climatiques. Le mécanisme de l'effet de serre.
Emissions de CO2. Les accords de Kyoto.

2. Les énergies renouvelables.
Différentes solutions : hydraulique, éolienne, solaire, biomasse et autres.
Comparaison des différentes filières dans la production d'électricité.
L'hydrogène comme vecteur énergétique du futur. Le problème des transports.
Leurs enjeux techniques, environnementaux et économiques.
La récente amélioration des filières d’énergies fossiles.
Stockage du CO2 et autres thèmes de recherche.

3. Un exemple français: l’énergie nucléaire.
Principe des réacteurs actuels et de la future génération 4.
Le cycle du combustible. L’épuisement des ressources. Les perspectives de la fusion.

Dernière mise à jour : mardi 10 avril 2012