Comment est fabriquée l'électricité ?

L'électricité est l'un de nos dons de la nature les plus utilisés. Apprendre à manipuler et à utiliser cet élément naturel a radicalement changé notre mode de vie quotidien d'innombrables façons. Cet article traite du processus de base du fonctionnement de l'électricité et de sa fabrication.

L'électricité est l'un de nos éléments les plus élémentaires qui a toujours été présent sur notre planète. Ce n'est qu'à la fin du 19e siècle que les scientifiques ont découvert comment exploiter cette source d'énergie. Les métaux naturels tels que l'aluminium, le cuivre, l'argent et l'or sont des matériaux qui conduisent naturellement le courant électrique lorsque les bons mécanismes sont en place. La raison en est la façon dont leurs atomes sont construits. L'électricité se produit lorsque les électrons qui entourent le noyau d'un atome sont stimulés. Les électrons sont constitués d'énergie, donc toute agitation appliquée provoque la dispersion de cette énergie. Atomes métalliques sont de bons conducteurs

Pour que l'électricité circule, un courant doit être créé et maintenu. Cela se fait à l'aide d'un appareil générateur. Les générateurs sont ce qui maintient les électrons stimulés et en mouvement. Ce processus de génération d'énergie, en effet, crée de plus en plus de la même chose. Une fois qu'un courant d'énergie, ou d'électricité, est conduit, des appareils appelés transformateurs sont chargés de diriger le flux afin qu'il puisse être utilisé sous une forme ou une autre. Le courant électrique circule le plus efficacement le long du câblage en aluminium ou en cuivre. Le mécanisme du générateur agit alors comme une force magnétique qui stimule les courants d'électrons à parcourir le câblage. C'est ainsi que l'électricité est fabriquée.

À grande échelle, il existe plusieurs façons de produire de l'électricité, dont beaucoup reposent sur la vapeur comme source d'énergie cinétique. Des machines appelées turbines, constituées d'un gros fil enfermé dans un boîtier magnétique, sont forcées de tourner grâce à l'énergie cinétique générée par la vapeur. Lorsque la turbine tourne, les forces magnétiques stimulent les électrons du fil, ce qui provoque la formation de courants électriques. Les transformateurs sont ensuite utilisés pour réguler le flux de courant vers et depuis une centrale électrique. La vapeur nécessaire à l'entraînement de ces turbines peut être générée en brûlant des combustibles fossiles tels que le pétrole, le gaz et le charbon ou par l'énergie nucléaire en divisant l'uranium. Dans les deux cas, la chaleur est créée pour condenser de grandes quantités d'eau en vapeur. D'autres méthodes de fonctionnement d'une turbine utilisent le vent, le gaz naturel ou simplement de l'eau pour fournir la force physique nécessaire pour faire tourner la turbine. .

La première incidence documentée de la fabrication de l'électricité a été enregistrée au milieu du XVIIIe siècle par Benjamin Franklin et William Watson. L'expérience bien connue de Franklin utilisant un cerf-volant et une clé dans un orage a conduit à l'invention du paratonnerre. Franklin est également crédité d'avoir identifié les potentiels positifs et négatifs dans les courants électriques. Une étude plus approfondie de ce phénomène a été entreprise par Michael Faraday, Alessandro Volta, Luigi Galvani, Andre-Marie Ampere et Georg Simon Ohm. Ce groupe de scientifiques était chargé d'établir une base de mesure pour l'électricité, qui a marqué le début de la technologie électrique moderne. L'invention ultérieure de l'ampoule électrique par Thomas Edison a été suivie par la fabrication de la première centrale électrique commerciale à Manhattan, New York, en 1882.

Aussi utile et nécessaire que soit l'électricité dans notre vie quotidienne, les moyens par lesquels elle est produite contribuent à notre réchauffement climatique problème de manière significative. Les effets cumulés produits par la combustion de combustibles fossiles s'ajoutent directement au facteur de chaleur qui affecte nos températures mondiales. Les gaz de dioxyde de carbone, les gaz émis lors de la combustion de combustibles fossiles, sont les contaminants les plus nocifs. Heureusement, de nouvelles technologies utilisant des agents énergétiques plus propres sont en cours de développement pour remplacer l'utilisation de combustibles fossiles dans la production d'électricité.