Qu’est-ce que l’énergie thermique ?

Par La rédaction de l'empreinte carbone , le 1 septembre 2023 — Transition Écologique - 6 minutes de lecture
la centrale du Bugey située à Saint-Vulbas dans l'Ain, Crédit Mourad ALLILI/SIPA

la centrale du Bugey située à Saint-Vulbas dans l’Ain, Crédit Mourad ALLILI/SIPA

L’énergie thermique, c’est la capacité qu’a un corps à échanger de la chaleur. Cette chaleur peut être utilisée, comme énergie finale, à des fins de chauffage. On peut aussi s’en servir pour produire de l’électricité. D’où vient cette énergie thermique ? Quelles sont ces propriétés ? Chaud devant, on vous explique tout ! 😉

Énergie thermique : définition

L’énergie thermique, c’est de l’énergie qui prend la forme de chaleur. Souvent, elle est produite via la combustion de matériaux (bois, gaz naturel, charbon, etc.). C’est ce qui se passe dans une chaudière à gaz. Le combustible, le gaz, passe par un brûleur et chauffe de l’eau. Cette eau chaude passe dans un circuit et arrive jusque dans votre logement.

Pour aller plus loin, l’énergie thermique, c’est en fait la mesure de l’énergie cinétique des atomes. En effet, la chaleur, c’est ce qui fait bouger les atomes et les molécules. Et plus, leur énergie thermique est importante, plus ceux-ci bougent. Y-a-t-il un moment où ceux-ci arrêtent de s’agiter ? Oui ! Lorsque la température atteint le minimum absolu. « Moins 8 000 » comme disait Numérobis ? Non, nous sommes au regret de vous dire que le héros de Mission Cléopâtre n’a pas dû beaucoup écouter en classe de physique-chimie au collège ! 😉

Le « zéro absolu », c’est le 0 Kelvin, cela correspond à -273,15 °C. À cette température, les atomes et les molécules deviennent alors immobiles. Et « c’est un peu beaucoup trop calme » pour continuer à citer Numérobis. 😉

L’équilibre thermique

L’énergie thermique passe d’un corps à l’autre. On appelle cela les échanges thermiques. Et elle s’échange de manière à atteindre un équilibre. Si vous mettez de l’eau chaude avec de l’eau froide, vous obtiendrez de l’eau tiède. Vous n’obtiendrez pas d’un côté du chaud et de l’autre du froid.

C’est cette propriété d’équilibre thermique qui explique que l’on puisse avoir froid l’hiver dans une maison isolée. En effet, les calories d’air chaud diffusées par votre radiateur n’ont qu’une envie, c’est d’aller réchauffer les zones les plus froides. Et évidemment, les zones les plus froides, c’est dehors. Elles s’échappent donc par les ponts thermiques de votre maison pour aller dans le jardin ou dans la rue. Conséquence ? Vous augmentez la température du radiateur pour augmenter la production de chaleur. Résultat ? Une facture de chauffage qui n’en finit pas de grimper.

La production d’électricité

Vous l’aurez compris, ce que l’on appelle chauffage, c’est en fait de l’énergie thermique. Celle-ci peut aussi se retrouver dans notre électricité. Et oui, parfois pour voler, la Fée électricité a besoin d’un peu de chaleur. 🧚‍

Pour produire de l’électricité, on peut faire appel à différentes sources d’énergie :

👉 L’énergie thermique du rayonnement solaire. Les rayons du soleil tapent des panneaux photovoltaïques et produisent de l’électricité verte ;

👉 L’énergie thermique liée à la combustion d’énergies fossiles ou de bois. C’est comme cela que fonctionnent les centrales thermiques à gaz, à fioul ou à charbon. En brulant un combustible, on engendre de la valeur qui met en route un alternateur ;

👉 L’énergie géothermique. On utilise l’énergie thermique présente dans les sols pour engager le mouvement de l’alternateur ;

👉 L’énergie fissile, appelée encore énergie nucléaire. La fission (le découpage) des atomes d’uranium produit de la chaleur (énergie thermique) qui entraine le mouvement d’un alternateur qui génère un courant électrique ;

👉 L’énergie mécanique, l’énergie cinétique du vent entraine la rotation des pales d’une éolienne qui peut produire ainsi de l’électricité.

L’énergie thermique sans que l’on s’en rende compte est donc une composante très importante de notre quotidien. Si elle peut prendre des formes renouvelables (géothermie, rayonnement solaire, etc.), l’énergie thermique peut aussi s’accompagner de la production de CO2.

Énergie thermique et production de CO2

Le CO2 représente 77% des émissions de gaz à effet de serre (GES) dans le monde. Il est donc grandement responsable du réchauffement climatique. Ce CO2 est généré par la production d’énergie thermique lors de la combustion d’un matériau.

La combustion, c’est en fait la rencontre entre :

👉 Un combustible, du bois par exemple, composé notamment de carbone (C) :

👉 Un comburant de l’oxygène généralement, dont la formule chimique est O2.

Rappelez-vous maintenant les cours du collège ou du lycée : C + O2 = CO2. Cette formation de CO2 est plus ou moins importante selon les combustibles. Selon l’Ademe, 1 kWh d’électricité produit avec du charbon rejette 1 060 g de CO2 contre 418 pour le gaz naturel.

Pour réduire notre empreinte carbone, il faut donc :

🌱 Eviter au maximum d’utiliser la combustion d’énergies fossiles au profit des énergies renouvelables ;

🌱 Isoler les logements. En effet, aujourd’hui 42% des Français.es se chauffent au gaz naturel. Pour minimiser notre empreinte carbone, il faut donc éviter les échanges thermiques entre l’air intérieur et l’air extérieur. Cela passe par un renforcement de l’étanchéité des logements.

Utiliser les énergies renouvelables au quotidien, c’est très simple ! Il suffit de souscrire à une offre d’électricité verte ou de biométhane. Le plus ? Elles sont souvent plus économiques que les offres classiques. On réduit sa facture et son empreinte carbone !

Et pour l’isolation ? Excellente question ! Améliorer votre isolation vous permettra de gagner en confort thermique et de faire baisser la facture de chauffage. Pour vous aider à financer les travaux, il existe de nombreuses subventions (Prime Énergie, MaPrimeRenov’, etc.). Pour en savoir plus toutes ces pratiques écoresponsables, on vous a préparé une petite application ; le Coach Carbone d’ekWateur. On espère qu’elle vous plaira : on y a mis toute notre énergie ! 😉

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La rédaction de l'empreinte carbone

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 Ces articles ont été rédigés par Caroline, Héloïse et Amandine, qui ont apporté leur contribution précieuse à ce projet.    

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