Notre-Dame de Paris : quelques rappels
de chimie, physique et géométrie

Dans le cours sur l’énergie que j’ai donné depuis de nombreuses années à l’université (que les curieux et les studieux pourront télécharger ici), j’insiste lourdement (p. 39 à 43) pour que mes étudiants comprennent une caractéristique importante de nos sociétés dites “évoluées” : elles ne sont pas seulement dépendantes à l’énergie mais aussi dépendantes à la puissance, ce qui, en physique, désigne l’énergie consommée par unité de temps. Autrement dit, non seulement nous avons besoin de beaucoup d’énergie pour le transport, le chauffage, la production industrielle…, mais nombre de ces usages requièrent l’utilisation de beaucoup d’énergie en peu de temps, ce que nous mesurons en watts (1 watt = 1 joule par seconde) ou ses multiples (kilowatts, mégawatts…).

Exemple : lorsque nous prenons l’avion, la consommation d’énergie par passager n’est pas, en soi, astronomique (elle correspond, pour de gros avions long-courrier bien remplis, à 3 ou 4 litres de kérosène aux 100 km) mais les moteurs de l’avion doivent être extrêmement puissants afin de lui permettre de voler vite et d’accélérer fort lors du décollage. Dans un des exercices que je donne à mes étudiants, on estime par exemple que, sur la totalité d’un vol à très longue distance, la puissance moyenne1 requise par passager est comprise entre 350 et 400 kW, alors qu’une automobile moyenne roulant à 130 km/h sur autoroute horizontale demande moins de 100 kW, et un cycliste roulant tranquille à 20 km/h sur le plat, de l’ordre de quelques centaines de watts2 seulement.

Cette simple considération permet de comprendre l’avantage stratégique de certaines énergies par rapport à d’autres, et notamment le pétrole. En effet, la plupart de l’énergie consommée dans le monde (environ 4/5) provient du charbon, du pétrole et du gaz, c’est-à-dire de matière qui brûle (le bois, bien sûr, est un autre exemple). Or la vitesse de libération d’énergie (c’est-à-dire la puissance) par cette matière en combustion dépend de plusieurs facteurs :

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