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RENEWABLE FORMS OF ENERGY
LES ENERGIES RENOUVELABLES
Renewable forms of energy.
Inexhaustible resources produced by the sun, the
wind, the heat of the earth, waterfalls, tides or
even vegetable growth and recycled waste, their
usage results in very little waste or toxic emissions.
All of these resources can be transformed into
energy, harnassed directly by man in the form of
heat, electricity or mechanical force.
Renewable energies are qualified as ‘flux’ energies,
rather than ‘stock’ energies which are made up of
limited quantities of combustible fossils such as
petrol, carbon, gas and uranium.
Les énergies renouvelables
sont des ressources inépuisables. Fournies par le
soleil, le vent, la chaleur de la terre, les chutes d’eau,
les marées ou encore la croissance des végétaux et
le recyclage des déchets, leur exploitation
n’engendre pas ou peu de déchets ni d’émissions
polluantes.
Toutes ces ressources peuvent être transformées en
énergie directement utile à l’homme sous forme de
chaleur, d’électricité ou de force mécanique.
On qualifie les énergies renouvelables d’énergies
« flux » par rapport aux énergies « stock », ellesmêmes constituées de gisements limités de
combustibles fossiles : pétrole, charbon, gaz,
uranium.
Inequal efforts
In « Alternative économique n°215 mai 2003
Percentage of
renewable energy
used in the total
consumption of
electricity by the
EU in 2001, and the
objectives for 2010.
World electricity production from renewable energy in 2001.
SOLAR ENERGY
L‘ENERGIE SOLAIRE
Two forms of solar energy exist:
o photovoltaic
o solar thermic.
Il existe deux types d’énergie solaire :
o le photovoltaïque
o le solaire thermique.
When described by the french physicist Antoine Becquerel, the photovoltaic effect is simple
in principle. The solar panels are composed of solar cells made of silicium, a semi-conductor material
which houses electrons. Stimulated by the rays of the sun, these electrons become mobile and produce
electricity.
Photovoltaic energy is mainly used for the production of electricity in isolated sites: rural
electrification and irrigation (50%), telecommunications and signalisation (40%), domestic applications
(10%).
Décrit par le physicien français Antoine Becquerel, l’effet photovoltaïque est simple dans
son principe. Les panneaux solaires se composent de photopiles constituées de silicium, un matériau
semi-conducteur qui abrite des électrons. Excités par les rayons du soleil, les électrons entrent en
mouvement et produisent de l’électricité.
L’énergie photovoltaïque est surtout utilisée
pour la fourniture d’électricité dans les sites isolés: électrification rurale et pompage de l’eau (50%),
télécommunications et signalisation (40%), applications domestiques (10%).
Solar thermic,
Le solaire thermique,
Produces heat rather than electricity.
ne produit pas d’électricité mais de la
chaleur.
The heat from the sun is used to heat water
through the use of large dark panels in
which the water is diffused.
Particularly efficient for solar hot water
tanks/boilers.
Grâce à de grands panneaux sombres dans
lesquels circulent de l’eau, on récupère la
chaleur du soleil pour chauffer l’eau.
Cela permet notamment, d’alimenter des
chauffe-eau solaires.
Advantages of solar energy
Avantages de l’Energie Solaire


A decentralised form of energy which, thanks
to a system of indirect lighting, works even
when the sun is not shining
An improvement in the rate of conversion of
silicium crystals into electricity has ensured
a significant drop in the cost of photovoltaic
modules : from 60 euros/W in 1975 to 3,5
euros/W in 2003!
Une énergie décentralisée qui
fonctionne même quand le soleil ne brille
pas, grâce à la lumière diffuse.
L’amélioration du taux de conversion du
silicium cristallin en électricité a permis
un baisse spectaculaire du coût des
modules photovoltaïques : de 60 euros/W
en 1975 à 3,5 euros/W en 2003
… and disadvantages
….et inconvénients
The cost of the kilowatt per hour
remains higher than that of wind or
geothermic energy.
The production of panels is still very
energy-consuming!
 Le coût du kilowattheure reste plus
élevé que celui du vent ou de la
géothermie.
 La fabrication des panneaux est
encore très énergivore!
HYDRAULIC ENERGY
L’ENERGIE HYDRAULIQUE
Hydraulic energy is generated by waterfalls, rivers, tides etc. Energy
is produced through the use of a dam. Water is channelled towards the dam, flows though a
turbine and activates an alternator, which in turn transforms mechanical energy into
electrical energy. The power available depends on two factors: the height of the waterfall and
the flow of water.
L'énergie hydraulique est fournie par les chutes d'eau, les rivières, les
marées. Elle produit de l'électricité grâce à un barrage. L'eau qui est canalisée vers un barrage
coule sur une turbine qui entraîne un alternateur.Ce dernier transforme l’énergie mécanique en
énergie électrique. La puissance disponible dépend de deux facteurs: la hauteur de la chute
d’eau et le débit d’eau.
Advantages of Hydraulic energy
Avantages de l’Energie Hydraulique
 This energy offers large
production capacities and does
not emit greenhouse gasses.
 A hydraulics system is easily
integrated into the natural
environment, provided that the
natural flow of a river is respected,
and alternative streams for fish
are implemented.
Cette énergie offre de bonnes
capacités de production et n’émet
pas de gaz à effet de serre.
La petite hydraulique peut
s’intégrer à l’environnement, à
condition de respecter le cours
naturel des rivières et d’installer
des passes à poissons.
….and disadvantages
….et inconvénients
Large dams can force populations
to be moved (eg in China).
They disturb the natural function
of water currents, provoke drought
and prevent fish from migrating.
 Les grands barrages entraînent
des déplacements de populations
(exemple en Chine).
 Ils perturbent le fonctionnement
naturel des cours d’eau,
contribuent à l’assèchement de
certaines zones et empêchent la
migration des poissons.
GEOTHERMIC ENERGY
L’ENERGIE GEOTHERMIQUE
The word geothermic comes from the greek words geo (earth) and therme (heat).
Geothermics is a science devoted to the study of underground thermal energy phenomenae such as steam
and hot water, which circulate in certain rocks and at certain depths. The water is collected and then
redistributed in order to supply a public heating network. In France 160 000 homes (Ile-de-France and
Aquitaine) are heated through this form of energy. Other forms of exploitation are also possible – in
Guadeloupe, a geothermic energy production centre has been built to power the guadeloupean electricity
grid.
Le mot géothermie vient des mots grec géo(terre) et therme (chaleur). La géothermie est une
science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre . Dans certaines roches et à
certaines profondeurs circule de l’énergie, sous forme de vapeur et d’eaux chaudes. Ces eaux sont collectées
puis distribuées pour alimenter des réseaux de chauffage urbains. En France, 160 000 logements (Ile-deFrance et Aquitaine) sont chauffés grâce à cette forme d’énergie.
D’autres utilisations sont possibles. En Guadeloupe, une centrale de production d’électricité
géothermique a été construite et permet d’alimenter le réseau électrique guadeloupéen.
Advantages of geothermic energy Avantages de l’Energie
Géothermique
 According to an
american comparative
study, it is the cheapest
form of alternative
energy.
Selon une étude américaine
comparative, c’est l’énergie
alternative la moins chère.
… and disadvantages
…. et inconvénients
Does not work everywhere.
Elle ne fonctionne pas partout.
WIND ENERGY
L’ENERGIE EOLIENNE
Wind energy is the movement of air within an artificial column of
wind. The transformation into mechanical energy is made possible by the use
of wind turbines. Turbines equipped with an electrical generator are known as
aerogenerators.
L'énergie éolienne est l'énergie qui met en mouvement l'air, en déplacement
dans une veine de vent. Sa transformation en énergie mécanique se fait au
moyen d'éoliennes. Lorsque ces éoliennes sont équipées d'un générateur
électrique, on les appelle des aérogénérateurs.
Wind energy has been in use since ancient times. As early as 200 BC
the persians were using a very basic version of the wind turbine with a vertical
axis. Wind wheels first appeared in France and England at the beginning of the
XII century and soon became common practice across all of Europe.
L'énergie éolienne a été domestiquée depuis l'Antiquité.Les Perses
utilisaient des formes rudimentaires d'éoliennes à axe vertical dès 200 av.J.C..Les roues éoliennes apparurent en France et en Angleterre au début du XII
ème siècle, puis leur usage se généralisa dans toute l'Europe.
Dans « Ca M’intéresse » n°267 mai 2003
How a wind turbine
produces current.
This is a working diagram of
a recent and highly efficient
aerogenerator. Belonging to
the danish company
Nordex, several hundred
examples have already been
sold.
Air pressure is captured by
fibre glass vanes (1) and
turns a rotor (2), which is
linked to a gear box (3).
Through a drive shaft (4),
the gear box activates a
1300 kW electric generator
(5). The model also includes
a brake (6). The positioning
of the wind turbine is
controlled by an electric
weathercock (7) which uses
a motor (8) to turn it
towards the wind. At the
same time, a wind gauge
joined to the weathercock
determines the appropriate
gear box speed in relation
to the wind force.
In « Ca M’intéresse » n°267 may 2003
Advantages of Wind energy
Avantages de l’Energie Eolienne

Growing competitivity. The cost of wind
electricity at a worldwide level was reduced
by a factor of 7 between 1980 and 2000.

The capacity installed in France grew by
62,8% in 2002.
This was a direct result of prices being
frozen in 2001: 0,008 euros per kilowatt for
the first five years, followed by at least 0,05
euros for the following ten.

Sa compétitivité croissante. Au niveau
mondial, le coût de l’électricité éolienne
a été divisé par 7 entre 1980 et 2000.
En France, la fixation en 2001 d’un prix de
rachat de 0,008 euros le kilowatt pendant
cinq ans, puis au moins 0,05 euros
pendant 10 ans, a permis une croissance
de la capacité installée de 62,8% en 2002.
… and disadvantages
… et inconvénients

Blot on the landscape, noise and
implementation tend to worry locals.

L’impact sur le paysage, le bruit et les
travaux d’implantation inquiètent les
riverains.
BIOMASS ENERGY
L’ENERGIE DE LA BIOMASSE
This generical term refers to all forms of organic matter. The use of
biomass as a form of energy requires several different techniques.
Biomass is generally used in three different ways:
Ce terme générique désigne toute matière d’origine organique. Les
utilisations énergétiques de la biomasse recouvrent un grand nombre de
techniques.
Globalement, on peut utiliser la biomasse de trois façons différentes:
1 – By burning it : can be used as a combustible fuel for
boilers through the use of wood chips, harvests and certain
wastes (household, industrial or agricultural residues).
1 - En la brûlant : on s’en sert comme d’un combustible de
chaudière avec des déchets de bois, de récoltes, de certains
déchets (ménagers, industriels ou résidus agricoles).
2 – By allowing it to decompose : certain wastes liable to putrify (mud from waste
water purification stations or the organic breakdown of household waste) are broken
down by bacteria and produce biogas.
Once filtered, this mixture of gas, composed mainly of methane, can be used to
supply boilers or even vehicles.
2 - En la faisant se décomposer : sous l’effet des bactéries, certains déchets
putrescibles (boues des stations d’épuration des eaux usées ou la fraction organique
des déchets ménagers) produisent du biogaz.
Ce mélange de gaz composé en majorité de méthane sera une fois épuré, utilisé pour
alimenter des chaudières ou des véhicules.
•3 – By transforming it chemically :
Certain cultures such as rapeseed, beetroot or certain cereals, such as
wheat, can be transformed into biofuel, which in turn can be used to
reduce the toxic emissions from our own cars.
•3 - En la transformant chimiquement :
certaines cultures comme le colza, les betteraves ou certaines céréales,
telles que le blé, peuvent être transformées en biocarburant, ce qui
réduit certaines émissions polluantes de nos voitures.
Advantages of biomass energy
Avantages de l’énergie de la biomasse
 Simply recovers methane which
would normally be rejected into the
air. Methane contributes 20 or 30
times more to global warming than
CO2.
 Biofuels reject less unburnt
hydrocarburants and sulphur oxide.
 On récupère le méthane qui, sinon,
serait rejeté dans l’air. Or, l’effet
réchauffant de ce gaz sur le climat est
20 à 30 fois plus fort que celui du
CO2
 Les biocarburants rejettent moins
d’hydrocarbures imbrûlés et d’oxyde
de soufre.
… and disadvantages
… et inconvénients
 Over-valuing pig or cow manure, as is
the case in the Finistère county, could  La valorisation du lisier de porc
justify/encourage the pursuit of an
comme dans le Finistère ou de la
agricultural method which is extremely
bouse de vache, peut cautionner la
intensive and polluting.
poursuite d’une agriculture intensive
et polluante.
 Beetroot and rapeseed are grown with
various fertilisers and pesticides.
 Betterave et colza sont cultivés avec
de nombreux engrais et pesticides.
Our sources …
Nos sources …
Bibliography
Bibliographie
For our research we used the following :
o Reviews :
 Renewable energies, true and false . Ca M’intéresse, 2003, n°267, pp.28-34
 Energy : why we must consume less. Alternatives économiques, 2003, n°215, pp.42-51
o CD-ROM :
 Renewable energies : how do they work? ._ CRDP de Grenoble, 2000
o Educational package: :
 Energy at stake and long-lasting development. EDF, 2002
Pour effectuer nos recherches, nous avons utilisé :
o des Revues :
 Energies renouvelables, le vrai et le faux . Ca M’intéresse, 2003, n°267, pp.28-34
 Energie : pourquoi il faut consommer moins. Alternatives économiques, 2003, n°215, pp.42-51
o CD-ROM :
 Les Energies renouvelables : comment ça marche? ._ CRDP de Grenoble, 2000
oMallette pédagogique :
 Enjeux énergétiques et développement durable. EDF, 2002
Bibliography (cont.) Bibliographie (suite)
o Books :
 Barruel, François . Energy from the planet . Paris : Sang d’encre, 2002 .
 Cunty, Guy . Wind turbines and aerogenerators : a guide to wind energy . Aix-en-Provence : Edisud, 2001.
 Graham, Ian . Hydraulic energy . Bonneuil-les-Eaux : Gamma, 2000.
 Graham, Ian . Geothermics and bioenergy . Bonneuil-les-Eaux : Gamma, 1999.
 Lhomme, J.Ch. Renewable energies : a history, review and perspectives . Paris : Delachaux et Nestlé, 2001.
o des Livres :
 Barruel, François . Les Energies de la planète . Paris : Sang d’encre, 2002 .
 Cunty, Guy . Eoliennes et aérogénérateurs : guide de l’énergie éolienne . Aix-en-Provence : Edisud, 2001.
 Graham, Ian . L’ Energie hydraulique . Bonneuil-les-Eaux : Gamma, 2000.
 Graham, Ian . Géothermie et bioénergie . Bonneuil-les-Eaux : Gamma, 1999.
 Lhomme, J.Ch. . Les Energies renouvelables : histoire, état des lieux et perspectives . Paris : Delachaux et Nestlé, 2001.
Web sites Sitographie
o BIPS photo gallery : http://bips.cndp.fr (no rights reserved)
o EDF web site : http://www.edf.fr
o Nicolas Hulot Foundation for Nature and Man : various energy dossiers http://www.fnh.org
o Energy Observatory : http://www.observ-er.org
o ADEME PACA (Agency for the Environnement and Harnassing/mastering Energy) http://www.ademe.fr/paca/
o A large national debate on energy has been launched in France. A webspace for teachers offers educational material ideal for classrooms. An extremely
rich site.
http://www.debat-energie.gouv.fr/site/
oBanque d’images de la BIPS : http://bips.cndp.fr (images libres de droit)
o Le site d’EDF : http://www.edf.fr
o Le site de la Fondation Nicolas Hulot pour la Nature et l’Homme : dossier énergies http://www.fnh.org
o Le site de l’Observatoire des énergies : http://www.observ-er.org
o Le site de l’ADEME PACA (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie) http://www.ademe.fr/paca/
o Un grand débat national sur les énergies a été lancé en France. Un espace enseignants offre des ressources à vocation pédagogique destinées
aux élèves. Site très riche
http://www.debat-energie.gouv.fr/site/
These slides were prepared by the pupils of 1st STI from
LPTR L’ESTAQUE 2002 – 2003
We hope that you have enjoyed them… See you soon
Thank you very much MarkTaylor for the translation
Ces pages ont été réalisées par les élèves
de 1ère STI du LPTR L’ESTAQUE 2002 – 2003
Nous espérons qu’elles vous ont plu… A bientôt
Merci beaucoup ,Mark Taylor, pour la traduction