Qu'est-ce que la technologie énergétique?
La technologie énergétique vise à développer des systèmes capables de produire, de transporter et de fournir de l'énergie de manière sûre, économique et de plus en plus écologique. D'une manière générale, c'est un domaine de nombreuses disciplines qui se chevauchent. Les sciences fondamentales, telles que la physique et la chimie, sont essentielles pour comprendre où de l'énergie peut être disponible. Des disciplines d'ingénierie sont nécessaires pour concevoir les systèmes qui exploitent l'énergie. Enfin, les sciences de l'environnement permettent de mesurer l'impact de la technologie énergétique sur le monde naturel.
Certaines des premières technologies énergétiques ont été conçues pour extraire l’énergie du feu. La combustion de combustible, qui peut être du bois, du charbon ou du pétrole, produit de la chaleur, une forme d’énergie. Utiliser cette chaleur pour faire bouillir de l'eau va créer de la vapeur. Dans une machine à vapeur, cette vapeur est utilisée pour pousser un piston et faire tourner un vilebrequin, qui est une forme d'énergie mécanique. Ce mouvement de rotation peut être exploité pour alimenter des machines dans une usine ou pour faire tourner une hélice sur un navire.
En fait, la plupart des applications de la technologie énergétique à des fins de transport utilisent ce même processus de base. Les navires à vapeur ont révolutionné les méthodes de navigation au cours de la première révolution industrielle et ont ensuite commencé à remplacer les navires à voiles comme navires de guerre principaux. Ces navires à vapeur utilisaient du charbon comme combustible. Au cours de la deuxième révolution industrielle, la technologie de l'énergie de transport a commencé à utiliser le pétrole comme combustible principal. Les moteurs à combustion interne à base d'huile sont utilisés dans tous les pays du monde pour des applications de transport.
En 1881, l'électricité a été générée pour la première fois dans une station centrale et livrée à d'autres endroits. L'électricité est le flux de particules chargées électriquement; ces particules peuvent transporter de l'énergie avec elles d'une manière analogue à la pression de l'eau. Par conséquent, transporter de l'énergie vers d'autres endroits est la fonction de l'électricité.
Toute source d'énergie peut être convertie en électricité à l'aide de la technologie énergétique. Aux États-Unis, les sources d’électricité comprennent le charbon, le gaz naturel et l’énergie nucléaire. Les sources de production d'électricité et les carburants de transport diffèrent souvent en raison des exigences différentes pour chaque application. Les centrales électriques doivent être très efficaces pour générer le plus d’électricité possible. En revanche, les systèmes énergétiques de transport peuvent s’économiser avec moins d’économie de carburant, car ils doivent également être suffisamment petits et légers pour pouvoir être installés dans les véhicules.
Le développement de sources d'énergie alternatives est une préoccupation croissante. Le charbon, le pétrole et le gaz naturel sont des sources d’énergie non renouvelables, ce qui signifie qu’elles existent en quantités finies sur la Terre et qu’elles pourraient un jour être épuisées. La combustion de charbon et de pétrole a des effets négatifs sur l’environnement, qui suscitent également une inquiétude croissante. La technologie énergétique est à l’étude pour développer des sources d’énergie propres, efficaces et renouvelables pour les applications d’électricité et de transport.