Science et technologie s1385

Les impacts de l'exploitation des ressources énergétiques

Dans nos sociétés, l'énergie est essentielle pour répondre aux besoins quotidiens des individus, des industries, du transport, etc. On tire cette énergie de l'exploitation des diverses manifestations naturelles de l'énergie.

Les ressources énergétiques non renouvelables produisent beaucoup de polluants lors de leur exploitation. À l'inverse, on considère souvent les énergies renouvelables comme étant des énergies propres. Toutefois, aucune ressource énergétique n'est entièrement exempte d'émissions polluantes. Autant lors de leur extraction que de leur consommation, les différentes étapes du cycle de vie des ressources énergétiques entraînent l'émission de polluants. Évidemment, les impacts divergent selon les ressources énergétiques exploitées.

Les impacts de l'exploitation des combustibles fossiles

L'analyse du cycle de vie des hydrocarbures montre que leur exploitation a un effet sur toute la planète: la lithosphère, l'hydrosphère et l'atmosphère sont touchées. Toutes les étapes de l'exploitation des hydrocarbures (l'extraction, le transport, leur raffinage, leur utilisation et leur évacuation) émettent de leur pollution.

Répercussions sur la lithosphère

  • L'extraction du charbon détruit de grandes parties de la lithosphère en déplaçant et broyant d'importants volumes de roches.
  • Il faut extraire environ 2 tonnes de sables bitumineux pour produire un baril de pétrole.
  • Le paysage d'une région est profondément modifié par l'extraction des combustibles fossiles.
  • Les terrains contaminés par l'extraction sont rendus impropres à l'agriculture et à la construction domiciliaire.

Répercussions sur l'hydrosphère

  • De grandes quantités d'eau douce sont utilisées pour laver les installations, et pour pousser le pétrole et le gaz à la surface.
  • On estime que deux à cinq barils d'eau douce sont nécessaires pour produire un seul baril de pétrole à partir de sables bitumineux.
  • Le transport des hydrocarbures par pétrolier constitue un risque important pour les écosystèmes en cas d'accident et de déversement de marées noires.
  • Une nappe d'eau souterraine peut être contaminée par les hydrocarbures.

Répercussions sur l'atmosphère

  • La combustion du charbon et du pétrole a des effets sur la santé des populations humaines et sur l'équilibre climatique de la planète.
  • De nombreux polluants atmosphériques sont liés à l'utilisation des hydrocarbures: fumées, gaz irritants, gaz à effet de serre, etc.
  • Les nuages polluants voyagent sur de grandes distances avant de retomber au sol.

Voici des exemples d'impacts de l'exploitation des combustibles fossiles.

On doit effectuer le n​​ettoyage des berges à la suite d'un déversement de pétrole​L'exploitation des puits de pétrole perturbe la lithosphère.
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Les impacts de l'exploitation de l'énergie nucléaire

L'énergie nucléaire est controversée; elle est parfois considérée comme propre, économique et sécuritaire alors qu'on la décrit de manière opposée à d'autres moments. Peu d'impact sur l'atmosphère sont à noter, mais le cycle de vie de l'énergie nucléaire représente tout de même des risques pour la lithosphère et l'hydrosphère.

Répercussions sur la lithosphère

  • L'extraction du minerai d'uranium désagrège la roche-mère du sous-sol.
  • Il y a un risque de déversement de matières nucléaires ou de déchets radioactifs au cours de leur transport.
  • Les déchets radioactifs d'une centrale contaminent pour très longtemps le sol où ils sont enfouis.
  • Le site d'une centrale nucléaire est condamné pour longtemps, car la désintégration de l'uranium demande des centaines de millions d'années.

Répercussions sur l'hydrosphère

  • La présence d'un cours d'eau important, d'un lac de grande taille ou de la mer est nécessaire pour refroidir une centrale thermique nucléaire.
  • L'eau d'un bassin versant n'est pas contaminée par une installation nucléaire puisqu'elle n'est utilisée que pour ses systèmes de refroidissement. Toutefois, l'écosystème aquatique voisin d'une centrale peut voir sa température augmenter.
  • Pendant plusieurs années, on a stocké les déchets radioactifs dans les profondeurs des océans.

Répercussions sur l'atmosphère

  • La production d'énergie nucléaire n'entraîne pas d'émission de gaz à effet de serre. Seul un accident nucléaire forme un nuage radioactif qui répandra des contaminants sur de grandes distances.

Les impacts de l'exploitation de la biomasse

Le cycle de vie de la biomasse présente des enjeux environnementaux bien particuliers. On utilise le bois, le biogaz ou toute autre source de biocarburants susceptible de brûler. Leur production utilise des terres qui pourraient être utilisées à d'autres fins.

Répercussions sur la lithosphère

  • La production de biocarburants est associée au déboisement et à une agriculture intensive, toutes deux des causes de l'appauvrissement des sols et de la désertification.
  • L'incinération des déchets domestiques et l'utilisation de la chaleur produite pour la production d'électricité réduisent de façon importante la quantité de déchets à enfouir.
  • L'utilisation des résidus de l'industrie du bois comme combustible pour la production d'électricité valorise ce qui était auparavant perdu.

Répercussions sur l'hydrosphère

  • L'agriculture industrielle consomme beaucoup d'eau pour s'assurer du développement optimal des céréales. Il y a un risque quant à l'approvisionnement en eau potable si on pompe de façon excessive l'eau d'une nappe phréatique.

Répercussions sur l'atmosphère

  • La culture des végétaux destinés à produire les biocarburants absorbe du gaz carbonique de l'atmosphère. Toutefois, leur récolte, leur transport et leur combustion sont des sources d'émissions de gaz carbonique.

Les impacts de l'exploitation de l'énergie hydroélectrique

Les centrales hydroélectriques utilisent la force du courant de l'eau pour produire de l'électricité. Les conditions nécessaires pour avoir une force suffisante sont rarement présentes naturellement. Elles sont artificiellement réunies par la construction d'un barrage en aval d'un bassin versant important. Les impacts de l'hydroélectricité sur l'environnement sont donc importants.

Répercussions sur la lithosphère

  • De vastes étendues de terres sont inondées pour créer les réservoirs d'eau qui alimentent les centrales hydroélectriques. Cette pratique entraîne la destruction de nombreux habitats naturels terrestres.
  • Des graves problèmes d'envasement apparaissent en amont d'un barrage lorsque l'eau soulève la terre recouvrant la roche-mère.
  • Les lignes à haute tension qui transportent l'électricité modifient le paysage.

Répercussions sur l'hydrosphère

  • Le détournement d'un cours d'eau pour alimenter un réservoir modifie durablement le bassin versant ce qui perturbe les biomes dulcicoles situés en aval du barrage.
  • Un ouvrage de retenue permet de régulariser le débit d'eau disponible en aval lors de périodes de pluie ou de sécheresse.
  • Il se produit un assèchement des plans d'eau situés en aval, qui peut avoir des effets sur l'approvisionnement en eau.
  • Un barrage est un obstacle pour les espèces migratrices qui passent de l'eau salée à l'eau douce pour compléter leur cycle de reproduction.
  • L'inondation d'un territoire met en circulation des métaux lourds emprisonnés dans la roche et ils sont alors transmis à travers la chaîne alimentaire.

Répercussions sur l'atmosphère

  • La production d'hydroélectricité n'engendre pas de gaz à effet de serre.
  • Le ciment utilisé pour construction la centrale et le barrage représente une source importante de gaz carbonique lors de sa fabrication.
Voici des exemples d'impact de l'exploitation hydroélectrique.
Les barrages ​électriques créent de grands réservoirs d'eau qui inondent de grands territoires​.​Les lignes à haute tension modifient le paysage.
Source Source

Les impacts de l'exploitation des ressources éoliennes

Les réserves de vent sont illimitées, gratuites et non polluantes. Pourtant, la construction d'un parc d'éoliennes a des avantages autant que des inconvénients.

Répercussions sur la lithosphère

  • Un parc éolien ne demande que peu de matériaux pour sa construction. Aussi, la lithosphère est relativement épargnée au moment de la construction et du démantèlement d'un parc éolien étant donné l'emplacement limité qu'il utilise.
  • Les lieux propices à l'implantation d'éoliennes sont souvent utilisés à d'autres fins.
  • La principale nuisance apportée par les éoliennes est la modification du paysage.
  • Pour produire autant d'énergie qu'une centrale nucléaire, l'emplacement requis par les éoliennes est considérable.

Répercussions sur l'hydrosphère

  • Le fonctionnement d'un parc éolien ne perturbe pas le cycle de l'eau.
  • Aucun inconvénient majeur n'a encore été répertorié dans le cas des parcs éoliens en pleine mer.

Répercussions sur l'atmosphère

  • Les éoliennes ne produisent pas de gaz à effet de serre.
  • La rotation des hélices peut incommoder par le bruit qu'elle produit. On qualifie ce fait de pollution sonore.

L'impact visuel des éoliennes est considérable, notamment en raison de la quantité d'éoliennes devant être déployées pour produire suffisamment d'électricité.

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Les impacts de l'exploitation de l'énergie solaire

La lumière du Soleil est gratuite, non polluante et illimitée. Pourtant, l'utilisation d'énergie solaire pour la production d'électricité présente quelques inconvénients.

Répercussions sur la lithosphère

  • Des éléments métalliques entrent dans la fabrication des panneaux solaires. L'extraction de ces éléments demande la transformation de grandes quantités de roche-mère.
  • La production d'énergie à partir de la lumière est peu efficace. Il faut donc de nombreux panneaux solaires pour produire une quantité suffisante d'électricité.
  • Le recyclage des panneaux solaires permet de réduire la pollution causée par leur enfouissement.
  • L'exploitation solaire représente encore un système d'appoint pour la production d'électricité.

Répercussions sur l'hydrosphère

  • Les piles qui stockent l'énergie captée par les panneaux solaires contiennent des métaux lourds ce qui en fait des déchets dangereux. Si on dispose de façon inadéquate des piles, les métaux lourds peuvent contaminer les sources d'eau potable.

Répercussions sur l'atmosphère

  • Le fonctionnement des panneaux solaires ne produit pas d'émission de gaz à effet de serre.
  • Cependant, la purification du silicium utilisé dans la fabrication des panneaux solaires dégage des grandes quantités de gaz carbonique, un gaz à effet de serre.

La fabrication de panneaux solaires cause une perturbation de la lithosphère.

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Les impacts de l'exploitation des ressources géothermiques

La chaleur de la Terre est une ressource disponible en permanence, peu exploitée et gratuite. Elle présente peu de répercussions pour l'environnement. Toutefois, son exploitation n'est pas possible partout sur la Terre.

Répercussions sur la lithosphère

  • La lithosphère est très peu perturbée puisque les installations ne consistent qu'en quelques trous de forage.

Répercussions sur l'hydrosphère

  • Les installations utilisent des circuits fermés, ce qui réduit les perturbations de l'hydrosphère.
  • Un système géothermique perd de son efficacité si plusieurs installations utilisent la même nappe phréatique pour l'échange de chaleur.

Répercussions sur l'atmosphère

  • La géothermie ne produit ni gaz à effet de serre ni gaz polluants qui perturbent l'atmosphère.
  • L'utilisation de la géothermie permet de réduire la consommation d'électricité produite par une centrale électrique utilisant une énergie non renouvelable et polluante.
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Les exercices
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