Articles 2020

De fortes chaleurs sont attendues sur la France dans le courant des prochains jours. Face à des étés toujours plus chauds, la climatisation est de plus en plus incontournable dans les commerces et les logis. Dans le même temps, les pompes à chaleur s’imposent pour chauffer de façon plus performante pendant la saison froide. Comment fonctionnent ces appareils ? Ils s’appuient en réalité sur les mêmes bases thermodynamiques. Mais attention : le changement climatique pourrait bien leur faire atteindre leurs limites physiques.

“On se croyait plus forts que les lois de la thermodynamique” est #lapireexcuse de Mireille Roddier quant à la planète qu’on laissera à nos enfants. ⚡️ La thermodynamique hors-équilibre nous enseigne qu’un système ouvert, traversé par un flux constant d’énergie, peut s’auto-organiser de manière à diminuer son entropie interne (son état de désordre) et à l’exporter vers son environnement. Cette organisation prend la forme de structures ordonnées dites “dissipatives,” telles que des cellules vivantes, les écosystèmes, la Terre, ou un cyclone (Prigogine). Comme tout système complexe, une structure dissipative contient des sous-structures pour lesquelles elle sert d’environnement—un être vivant sert d’environnement à des écosystèmes de bactéries.

La rencontre entre la théorie quantique et la thermodynamique a toujours suscité l’intérêt et la perplexité des chercheurs.

L’enjeu de transition écologique et énergétique de nos sociétés est désormais bien connu de nos contemporains : il va falloir exploiter différemment nos ressources – en particulier énergétiques – pour minimiser nos émissions de gaz à effet de serre et notre pression environnementale sur la planète.À écouter certains, il suffirait de promouvoir l’innovation pour que nous puissions tous circuler en voiture électrique ou à hydrogène sans émettre de CO2. Mais est-ce vraiment aussi simple ?

La thermodynamique est souvent vue comme une science rébarbative. Elle détient pourtant les clés de la transition énergétique et écologique…

En thermodynamique, la mesure de la dissipation de l’énergie sous forme de chaleur, autrement dit la mesure de la désorganisation des systèmes, du désordre irrémédiablement croissant du monde, s’appelle l’entropie. François Roddier, astrophysicien, s’en expliquait dans un entretien au journal Le Monde en octobre 2013 (1). Et dans l’une de ses contributions aux revues Politiques de l’Anthropocène et Nouveaux Débats, un de ses articles paru en 2021 De la nécessité d’une décroissance, prônait une société décroissante pour chercher à éviter le délitement des liens, à maintenir les conditions d’habitabilité de la Terre dans une décence commune. François Roddier est décédé mais il nous laissera des perspectives incroyables, et une réinterprétation de l’évolution de l’univers, de la vie et des sociétés humaines à partir de la thermodynamique.

Les sociétés humaines, qui n’existeraient pas sans l’apport de l’énergie solaire, sont soumises aux lois de la Physique. En particulier la Thermodynamique apporte un éclairage singulier sur l’évolution de l’humanité des chasseurs-cueilleurs à nos jours et donne des clés pour appréhender le futur.

À fin 2021, les capacités électriques renouvelables - toutes filières cumulées - dans le monde s'élevaient à près de 3 064 GW en 2020, soit 9,1% de plus qu'à fin 2020 selon l'Irena (Agence internationale pour les énergies renouvelables). Le rapport ci-après mis en ligne en avril 2022 par l'Irena rassemble de très nombreuses données sur l'évolution des capacités électriques renouvelables dans le monde entre 2011 et 2021, filière par filière (hydroélectricité avec statistiques séparées sur les STEP, éolien terrestre et offshore, solaire photovoltaïque et thermodynamique, géothermie, biomasse, etc.) et pays par pays.

Pour comprendre les phénomènes « réels », de la machine à vapeur au trou noir ou à l’univers primordial, il faut comprendre la thermodynamique

Au cours de cette crise sanitaire, qui précède d’autres tempêtes bien plus terribles causées par le réchauffement climatique, je suis resté enseignant. Les cours eurent donc lieu en ligne et en faisant au mieux. Sujet : la thermodynamique, c.-à-d., la science de la chaleur, source de mouvement.