Le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont les trois principales sources d’énergie utilisées dans le monde. Elles représentent plus de 80% des énergies consommées comme en Italie. 

Source : Conso énergie primaire Italie 2011.jpg Par Jpjanuel via wikimedia commons CC-BY-SA-3.0

Ces trois sources d’énergies sont appelées des « combustibles fossiles » car elles contiennent une forte teneur en un élément chimique, le carbone, et qu’elles se trouvent enfouies dans le sol depuis des millions d’années. 

Les combustibles fossiles ont une origine biologique. Ils se forment en profondeur sous l’eau : de la matière organique se retrouve prisonnière des sédiments (débris de roches déposés au fond des lacs et océans par les rivières). A l’abri de l’air, lors de son enfouissement lent et régulier,  la matière organique prisonnière des sédiments est amenée peu à peu à de plus hautes températures (en moyenne 3°C tous les 100m). Elle va se décomposer d’une manière particulière ce qui donnera du charbon, si la matière organique d’origine est végétale, ou du pétrole, si la matière organique d’origine est planctonique (le plancton correspond à l’ensemble des êtres vivants microscopiques qui flottent sous la surface de l’eau). Dans le cas du pétrole, l’enfouissement doit être compris entre 60 et 100°C soit 2 à 3 Km de profondeur. 

La connaissance des conditions de formation et de conservation des combustibles fossiles permet de découvrir des gisements et de les exploiter. 

Par la combustion de ces énergies fossiles, les activités humaines restituent dans l’atmosphère du CO₂ piégé lentement par photosynthèse (voir chapitre 5)  puis par fossilisation. Brûler un combustible fossile, c’est brûler une énergie solaire passée. L’océan et la biosphère (l’ensemble des êtres vivants) absorbent une partie du CO₂ d’origine humaine mais cela n’est pas suffisant. Chaque année, des milliards de tonnes de CO₂ supplémentaires s’accumulent dans l’atmosphère, d’où une augmentation très importante du taux de CO₂ depuis la révolution industrielle (1860). L’utilisation des énergies fossiles n’est donc pas idéale pour l’équilibre de la planète. L’Homme doit trouver une autre source d’énergie s’il ne veut pas voir les climats continuer à se dérégler (voir chapitre 22).

La Terre reçoit quotidiennement une quantité d’énergie phénoménale : l’énergie solaire. Du fait de la sphéricité du globe, la quantité d’énergie solaire reçue par unité de surface varie selon la latitude. (Voir chapitre 21). Elle diminue de l’équateur vers les pôles. Elle est responsable de la répartition des climats. Les zones qui reçoivent plus d’énergie sont plus échauffées, la chaleur ainsi dégagée vers la surface du globe réchauffe l’air qui, devenu moins dense, s’élève. Il se crée ainsi des zones de basse pressions à l’origine des déplacements d’air horizontaux,  vents : ceux-ci sont orientés des zones de haute pression vers les zones de basse pression. Des courants marins naissent aussi de l’inégale répartition de l’énergie solaire reçue par la Terre. 

L’énergie solaire peut donc être exploitée :

• directement pour produire de l’électricité à l’aide de panneaux photovoltaïques, ou produire de l’eau chaude grâce aux chauffe-eaux solaires.

Panneaux photovoltaïques :

Source : Panneaux PhotV Les Mées.JPG

 parChristian Pinatel de Salvator  via wikimedia commons CC-BY-SA-3.0

Chauffe-eau solaire :

Source : Miroir creux.png  par AndrewBuckvia wikimedia commons CC-BY-SA-3.0, modifié par Sandra Rivière

• Indirectement en installant des éoliennes et des hydroliennes pour récupérer l’énergie des vents et des courants.

Éolienne :

Source : Schema eolienne.svg Par Mathieu.clabautvia wikimedia commons CC-BY-SA-3.0-migrated

Hydrolienne :

Source : Panneaux PhotV Les Mées.JPG Par  Pierre.blanchet via wikimedia commons CC-BY-SA-3.0

La Terre produit également de la chaleur. Cette chaleur provient en partie du rayonnement solaire et en partie des profondeurs de la Terre (du manteau, voir chapitre 26). On parle d’énergie géothermique. 

Centrale géothermique :

Source : par wikilmage via pixabay CC0

Principe du chauffage individuel par géothermie :

Source : Pompe à chaleur géothermique.jpg Par Luna04 at fr.wikipedia via wikimedia commons CC-BY-SA-3.0-migrated

Aujourd’hui L’Homme doit exploiter ces énergies dites renouvelables (car infinies) car les énergies fossiles ne sont pas renouvelables. De plus ces énergies renouvelables sont moins polluantes : elles ont un « indice carbone » très faible c'est-à-dire que leur production et leur utilisation rejette très peu de CO2 dans l’atmosphère ce qui diminue le risque d’augmentation d’effet de serre..