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.
Véhicule à hydrogèneUn véhicule à hydrogène est un moyen de transport qui utilise une transformation chimique du dihydrogène comme énergie de propulsion. En particulier, on appelle voiture à hydrogène un véhicule à propulsion électrique muni d'une pile à combustible utilisant le plus souvent l'hydrogène comme combustible réducteur. C'est un type particulier de véhicule à pile à combustible. Cette appellation englobe des véhicules du domaine de l'aérospatiale (comme les fusées) ou du domaine militaire (comme des sous-marins à hydrogène), bien que l'usage courant renvoie plutôt au monde des transports.
Compressed-air energy storageCompressed-air energy storage (CAES) is a way to store energy for later use using compressed air. At a utility scale, energy generated during periods of low demand can be released during peak load periods. The first utility-scale CAES project has been built in Huntorf, Germany, and is still operational. The Huntorf plant was initially developed as a load balancer for fossil fuel-generated electricity, the global shift towards renewable energy renewed interest in CAES systems, to help highly intermittent energy sources like photovoltaics and wind satisfy fluctuating electricity demands.
Energy developmentEnergy development is the field of activities focused on obtaining sources of energy from natural resources. These activities include the production of renewable, nuclear, and fossil fuel derived sources of energy, and for the recovery and reuse of energy that would otherwise be wasted. Energy conservation and efficiency measures reduce the demand for energy development, and can have benefits to society with improvements to environmental issues.
Stockage d'énergie de réseauvignette|Réseau électrique simplifié avec stockage d'énergie. vignette|Flux d'énergie simplifié du réseau avec et sans stockage d'énergie, idéalisé pour le cours d'une journée Le stockage d'énergie de réseau (également appelé stockage d'énergie à grande échelle) est un ensemble de méthodes utilisées pour le stockage d'énergie à grande échelle au sein d'un réseau électrique.
Conversion d'électricité en gazLa conversion d'électricité en gaz (, P2G ou PtG) est un procédé de transformation de l’énergie électrique en énergie chimique. La principale application de ce procédé est la valorisation de l'électricité excédentaire (quand la production dépasse la demande ou les capacités de flexibilité du système électrique) sous une forme stockable à moyen et long terme. La conversion repose sur l'électrolyse d'eau par de l'électricité pour produire du dihydrogène, ou sur la réaction de méthanation pour produire du méthane (parfois dit Hithane) via la réaction de Sabatier avec le dioxyde de carbone.
Stockage de l'hydrogèneLe concept de stockage de l'hydrogène désigne toutes les formes de mise en réserve du dihydrogène en vue de sa mise à disposition ultérieure comme produit chimique ou vecteur énergétique. Plusieurs possibilités existent, qui présentent avantages et inconvénients. Sous forme de gaz, le dihydrogène est peu dense et doit être fortement comprimé. La liquéfaction du dihydrogène se réalise à très basse température. L'hydrogène solide nécessite d'être lié à d'autres composants, notamment sous la forme d'hydrure.
Alternative fuelAlternative fuels, also known as non-conventional and advanced fuels, are fuels derived from sources other than petroleum. Alternative fuels include gaseous fossil fuels like propane, natural gas, methane, and ammonia; biofuels like biodiesel, bioalcohol, and refuse-derived fuel; and other renewable fuels like hydrogen and electricity. These fuels serve are intended to substitute for more carbon intensive energy sources like gasoline and diesel in transportation and can help to contribute to decarbonization and reductions in pollution.
ÉlectrificationL'électrification consiste en l'installation de électricité à un endroit, sur un territoire, sur une ligne de train grâce à un réseau électrique. Cette électrification nécessite trois conditions : Un ou plusieurs fournisseurs d’électricité ; Un réseau de transport de électricité utilisant des lignes électriques en haute ou basse tension en triphasé ou en continu selon la distance ; Un réseau de distribution pour relier le réseau de transport aux consommateurs (entreprises ou particuliers) à la tension désirée.
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.
Hydrogène vertvignette|upright=1.5|Schéma de production et de consommation d'hydrogène vert (l'éolienne représente la production d'électricité décarbonée). L'hydrogène vert est le dihydrogène produit : au sens large (on parle alors aussi d'hydrogène propre), de manière décarbonée, sans libération significative de gaz à effet de serre (dans ce sens il inclut l'hydrogène jaune, rouge, bleu, turquoise, orange ou blanc) ; au sens restreint, par électrolyse de l'eau, à partir d'une source d'énergie renouvelable, ou d'une source bas carbone (énergie renouvelable ou nucléaire), selon les définitions.
Pic pétrolierthumb|upright=1.6|Courbes cumulées de production de pétrole (graphique de 2005). À cette époque, le pic pétrolier était attendu pour l'année 2006, année où le pétrole conventionnel a effectivement atteint son pic. Toutefois, l'essor du pétrole de schiste américain dans les années 2010 a repoussé les perspectives du pic pétrolier mondial vers 2025.
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.
Gaz industrielthumb|Colonne de distillation dans une installation cryogénique de séparation de l'air. Les gaz industriels sont une variété de gaz manufacturés, transformés ou concentrés pour un usage industriel ou médical. Ces gaz peuvent être l'azote, l'oxygène, le dioxyde de carbone, l'argon, l'hydrogène, l'hélium ou l'acétylène. L'expression désigne ces gaz transformés ou l'ensemble du secteur industriel qui effectue ces transformations. Les grandes entreprises présentes dans ce secteur d'activité sont notamment Air liquide, Air Products, Linde et Praxair.
Transition énergétiqueLa transition énergétique désigne à la fois l'évolution passée de la répartition des énergies consommées sur la planète (bois, hydroélectricité, charbon, pétrole, gaz naturel, nucléaire, etc.) et, pour l'avenir, l'objectif politique et technique d'une modification structurelle profonde des modes de production et de consommation de l'énergie. C'est l'un des volets de la transition écologique.
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.
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.
Schiste bitumineuxvignette|Schiste bitumineux. Les schistes bitumineux (également appelés pyroschistes ou schistes kérobitumeux) sont des roches sédimentaires à grain fin, contenant des substances organiques, les kérogènes, en quantité suffisante pour fournir du pétrole et du gaz combustible. Leur nom prête à confusion, car en pétrologie, ces roches ne sont pas des schistes. L'Agence d'information sur l'énergie des États-Unis estime les réserves mondiales de schiste bitumineux entre et de barils de pétrole (450 à ) potentiellement exploitables, dont à de barils aux États-Unis.
Stockage de l'énergieLe stockage de l'énergie consiste à mettre en réserve une quantité d'énergie provenant d'une source pour une utilisation ultérieure. Il a toujours été utile et pratiqué, pour se prémunir d'une rupture d'un approvisionnement extérieur ou pour stabiliser à l'échelle quotidienne les réseaux électriques, mais il a pris une acuité supplémentaire depuis l'apparition de l'objectif de transition écologique.
Filière hydrogèneLa filière hydrogène regroupe la production et le stockage de l'hydrogène, puis son utilisation notamment dans le secteur des transports. Elle apparaît comme un moyen de favoriser la transition énergétique. Les composés d’hydrogène évoqués dans cet article sont l’essence et le gas-oil, le méthane, l'hydrogène lui-même, l’ammoniac et l’hydrure de magnésium. La densité énergétique très élevée de l’essence ou du gas-oil a permis le développement de véhicules propulsés par des moteurs thermiques de toutes tailles, aussi bien pour les camions, les bateaux, que pour les véhicules particuliers.
