Cellule photoélectrochimiqueUne cellule photoélectrochimique utilise la lumière et des réactions chimiques pour produire de l'électricité. C'est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photon), décompose l'eau en oxygène et hydrogène. On peut ensuite utiliser cet hydrogène dans des piles à combustible ou des moteurs à hydrogène. Une telle cellule photoélectrochimique est formée d'une électrode photosensible immergée dans un électrolyte ou dans de l'eau.
Craquage de l'eauLe craquage de l'eau est un processus aboutissant à la dissociation de l'hydrogène et de l'oxygène de l'eau, atomes composant la molécule d'eau , par thermolyse, électrolyse ou radiolyse. La réaction thermochimique commence à haute température (entre ) pour devenir complète vers . Le bilan de la décomposition d'une molécule d'eau ci-après : H2O → H2 + O2 s'établit comme suit, pour une mole d'eau : comme la molécule d'eau H2O est constituée de deux liaisons O-H dont chacune a une énergie molaire de , leur rupture absorbe ; la recomposition des molécules de dihydrogène gazeux produit un apport d'énergie : 2 H → H2 + ; la recomposition du dioxygène libère quant à elle : 2 O → O2 + , soit par mole d'eau initiale.
Photoelectrolysis of waterPhotoelectrolysis of water, also known as photoelectrochemical water splitting, occurs in a photoelectrochemical cell when light is used as the energy source for the electrolysis of water, producing dihydrogen which can be used as a fuel. This process is one route to a "hydrogen economy", in which hydrogen fuel is produced efficiently and inexpensively from natural sources without using fossil fuels. In contrast, steam reforming usually or always uses a fossil fuel to obtain hydrogen.
Combustible bas carboneLe combustible bas carbone est un combustible qui ne provient pas d'extraction fossile et a une empreinte carbone très inférieure à celle des combustibles fossiles. En pratique, cela signifie généralement des combustibles fabriqués à partir de dihydrogène et de dioxyde de carbone (). Les carburants bas carbone proposés peuvent généralement être regroupés en carburants synthétiques, qui sont fabriqués par hydrogénation chimique du dioxyde de carbone, et biocarburants, à l'aide de processus naturels de consommation de comme la photosynthèse.
Renewable fuelsRenewable Fuels are fuels produced from renewable resources. Examples include: biofuels (e.g. Vegetable oil used as fuel, ethanol, methanol from clean energy and carbon dioxide or biomass, and biodiesel), Hydrogen fuel (when produced with renewable processes), and fully synthetic fuel (also known as electrofuel) produced from ambient carbon dioxide and water. This is in contrast to non-renewable fuels such as natural gas, LPG (propane), petroleum and other fossil fuels and nuclear energy.
DécarbonationLa décarbonation, ou décarbonisation, du bilan énergétique d'un pays consiste à réduire progressivement sa consommation d'énergies primaires émettrices de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone et méthane, principalement), c'est-à-dire de combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel), ou à stocker dans le sous-sol le dioxyde de carbone.
Sortie des combustibles fossilesthumb|right|La marée noire consécutive à l'explosion de la plate-forme pétrolière Deepwater Horizon, en 2010, a répandu de barils de pétrole dans la mer. La sortie des combustibles fossiles désigne l'abandon progressif des combustibles fossiles dans tous les secteurs où ils sont utilisés : la production d'électricité, le chauffage, les transports et l'industrie.
Solar fuelA solar fuel is a synthetic chemical fuel produced from solar energy. Solar fuels can be produced through photochemical (i.e. activation of certain chemical reactions by photons), photobiological (i.e., artificial photosynthesis), and electrochemical reactions (i.e. using the electricity from solar panels to drive a chemical reaction). Solar fuels can also be produced by thermochemical reactions (i.e., through the use of solar heat supplied by concentrated solar thermal energy to drive a chemical reaction).
Craquage de l'eau par photocatalyseLe craquage de l'eau par photocatalyse est l'utilisation de photons suffisamment énergétiques pour craquer les molécules d'eau en les clivant de manière électrochimique afin de produire hydrogène et oxygène , selon une réaction chimique qui s'écrit simplement : 2 + 4 hν ⟶ 2 + , l'énergie minimale des photons incidents étant . Une telle réaction a été décrite pour la première fois en 1972 pour des longueurs d'onde inférieures à .
Énergie solaireLénergie solaire est la fraction de l'énergie électromagnétique provenant du Soleil, traversant l’atmosphère qui en absorbe une partie, et parvenant à la surface de la Terre. L'énergie solaire est à l'origine du cycle de l'eau, du vent et de la photosynthèse réalisée par le règne végétal, dont dépend le règne animal via les chaînes alimentaires. Le Soleil est à l'origine de la plupart des énergies sur Terre, à l'exception de l'énergie nucléaire et de la géothermie profonde.
Fossil fuel power stationA fossil fuel power station is a thermal power station which burns a fossil fuel, such as coal or natural gas, to produce electricity. Fossil fuel power stations have machinery to convert the heat energy of combustion into mechanical energy, which then operates an electrical generator. The prime mover may be a steam turbine, a gas turbine or, in small plants, a reciprocating gas engine. All plants use the energy extracted from the expansion of a hot gas, either steam or combustion gases.
Combustiblethumb|Le combustible consommé dans une cheminée traditionnelle est généralement du bois. Un combustible est un composé chimique qui, avec un comburant (comme le dioxygène) et de l'énergie, se consume dans une réaction chimique générant de la chaleur : la combustion. Cette réaction d'oxydation exothermique rapide fait intervenir un réactif réducteur (combustible), et un réactif oxydant (comburant). Un carburant est un combustible qui alimente un moteur à combustion interne.
Désinvestissement des énergies fossilesvignette|Début 2021, institutions ont désinvesti milliards de dollars de l'industrie des énergies fossiles. vignette|Manifestation pour le climat et le désinvestissement des énergies fossiles (Berlin, 2015). vignette|Étudiants réclamant que leur université désinvestisse des énergies fossiles (États-Unis, 2013). Le désinvestissement des énergies fossiles est l'élimination des placements (actions, obligations et fonds d'investissement) des entreprises impliquées dans l'extraction de combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz), dans le but de réduire le réchauffement climatique en s'attaquant à ses causes.
Photosynthèse artificielleLa photosynthèse artificielle est un procédé chimique qui imite la photosynthèse naturelle des plantes afin de transformer l'énergie solaire en énergie chimique. Photosynthèse La photosynthèse existe chez les végétaux chlorophylliens et chez certaines bactéries (cyanophycées). Elle consiste en une suite de réactions biochimiques provoquées par la lumière, le type d'énergie faisant réagir des molécules minérales simples (CO2, H2O...). Ces réactions entraînent la production de molécules organiques glucidiques de masse molaire relativement faible.
Fiscalité noirevignette|Aides aux énergies fossiles par personne en 2019, Monde. Par opposition à la « fiscalité verte », pour l'OCDE, la « fiscalité noire » désigne deux types d'aides susceptibles d'avoir des effets pervers : les aides directes distribuées au secteur des énergies fossiles et non renouvelables.
Production d'hydrogèneLa production d'hydrogène, ou plus exactement de dihydrogène, est en grande majorité réalisée par extraction chimique depuis des combustibles fossiles, principalement du méthane, du charbon et de coupes pétrolières. La production de dihydrogène par cette voie présente l'avantage d'un coût compétitif, mais l'inconvénient d'être à l'origine d'émissions de non biogénique, qui dépassent généralement dix kilogrammes de par kilogramme d'hydrogène produit.
BiométhaneLe biométhane est un gaz riche en méthane provenant de l'épuration du biogaz issu de la méthanisation. C'est la version renouvelable non fossile du gaz naturel ; une source d'énergie qui peut en Europe contribuer à l'objectif du paquet climat-énergie et à la transition énergétique, avec moins d'émissions de gaz à effet de serre (il vaut mieux brûler le méthane que le libérer dans l'air, car c'est un puissant gaz à effet de serre), dans une perspective de troisième révolution industrielle ou de développement durable.
Élimination progressive des véhicules à combustionL'élimination progressive des véhicules à combustion est un objectif politique adopté par un nombre croissant de pays et de collectivités locales depuis 2016. Dans la plupart des cas, il s'agit au niveau national d'interdictions des ventes de voitures neuves et, au niveau local, d'interdictions de circulation des véhicules à essence ou diesel. L'horizon de ces mesures s'échelonne en général entre 2025 et 2040.
Pile à combustibleUne pile à combustible est un générateur électrochimique produisant une tension électrique grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple le dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air. Elle est distincte de la pile électrique, qui fonctionne également par réaction d'oxydoréduction, mais qui est constituée d'empilements de métaux. vignette|Pile à combustible de la NASA au méthanol.
Centrale électriqueUne centrale électrique est un site industriel destiné à la production d'électricité. Les centrales électriques alimentent en électricité, au moyen du réseau électrique, les consommateurs, particuliers ou industriels éloignés de la centrale. La production d'électricité y est assurée par la conversion en énergie électrique d'une énergie primaire qui peut être soit mécanique (force du vent, force de l'eau des rivières, des marées...), soit chimique (réactions d'oxydoréduction avec des combustibles, fossiles ou non, tels que la biomasse), soit nucléaire, soit solaire.
