Pile À Combustible Domestique: Petit générateur pour l'électricité et l'eau chauffée

Par Fouad Sabry

Qu'est-ce qu'une pile à combustible domestique

Une pile électrochimique peut être utilisée pour la production d'énergie principale ou de secours, et une pile à combustible domestique ou une pile à combustible résidentielle est l'une de ces piles. Ils sont comparables aux plus grandes piles à combustible fixes industrielles, mais ils sont construits sur une taille plus modeste pour une utilisation dans des environnements domestiques. Dans la plupart des cas, la technologie derrière ces piles à combustible est connue sous le nom de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP) ou de micro-production combinée de chaleur et d'électricité (Micro-CHP), et elle leur permet de produire non seulement de l'électricité, mais également de l'eau ou de l'air chaud.

Comment vous en bénéficierez

(I) Aperçus et validations sur les sujets suivants :

Chapitre 1 : Pile à combustible domestique

Chapitre 2 : Production d'électricité

Chapitre 3 : Production décentralisée

Chapitre 4 : Photovoltaïque

Chapitre 5 : Cogénération

Chapitre 6 : Micro-production combinée de chaleur et d'électricité

Chapitre 7 : Thermophotovoltaïque

Chapitre 8 : Microgénération

Chapitre 9 : Chaleur renouvelable

Chapitre 10 : Pompe à chaleur géothermique

Chapitre 11 : Incitations financières pour le photovoltaïque

Chapitre 12 : Tarif de rachat

Chapitre 13 : Énergie solaire

Chapitre 14 : L'énergie solaire aux États-Unis

Chapitre 15 : Recyclage de l'énergie

Chapitre 16 : Système photovoltaïque

Chapitre 17 : Efficacité énergétique électrique sur les États-Unis fermes

Chapitre 18 : Énergie à Malte

Chapitre 19 : Crédit d'impôt pour l'investissement énergétique des entreprises

Chapitre 20 : Énergie renouvelable au Danemark

Chapitre 21 : Facturation nette au Nouveau-Mexique

(II) Répondre aux principales questions du public sur la pile à combustible domestique.

(III) Exemples concrets d'utilisation de la pile à combustible domestique dans de nombreux domaines.

(IV) 17 annexes pour expliquer, brièvement, 266 technologies émergentes dans chaque industrie pour avoir une compréhension complète à 360 degrés des technologies de la pile à combustible domestique.

Qui Ce livre est destiné

Professionnels, étudiants de premier cycle et diplômés, passionnés, amateurs et ceux qui veulent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de pile à combustible domestique.

• Langue: Français
• Éditeur: Un Milliard De Personnes Informées [French]
• Date de sortie: 16 oct. 2022

Aperçu du livre

Copyright

Home Pile à combustible Copyright © 2022 par Fouad Sabry. Tous droits réservés.

Tous droits réservés. Aucune partie de ce livre ne peut être reproduite sous quelque forme ou par quelque moyen électronique ou mécanique, y compris les systèmes de stockage et de récupération de l’information, sans l’autorisation écrite de l’auteur. La seule exception est faite par un examinateur, qui peut citer de courts extraits dans une critique.

Couverture dessinée par Fouad Sabry.

Ce livre est une œuvre de fiction. Les noms, les personnages, les lieux et les incidents sont soit des produits de l’imagination de l’auteur, soit utilisés de manière fictive. Toute ressemblance avec des personnes réelles, vivantes ou mortes, des événements ou des lieux est entièrement fortuite.

Bonus

Vous pouvez envoyer un e-mail à [e-mail] avec pour objet « Home Fuel Cell: Small generator for power and heated water », et vous recevrez un e-mail contenant les premiers chapitres de ce livre.

Fouad Sabry

Visitez le site Web de 1BK à l’adresse

www.1BKOfficial.org

Préface

Pourquoi ai-je écrit ce livre ?

L’histoire de l’écriture de ce livre a commencé en 1989, alors que j’étais étudiant à l’école secondaire des étudiants avancés.

C’est remarquablement comme les écoles STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics), qui sont maintenant disponibles dans de nombreux pays avancés.

STEM est un programme basé sur l’idée d’éduquer les étudiants dans quatre disciplines spécifiques - science, technologie, ingénierie et mathématiques - dans une approche interdisciplinaire et appliquée. Ce terme est généralement utilisé pour désigner une politique éducative ou un choix de programme dans les écoles. Elle a des répercussions sur le perfectionnement de la main-d’œuvre, les préoccupations en matière de sécurité nationale et la politique d’immigration.

Il y avait un cours hebdomadaire dans la bibliothèque, où chaque élève est libre de choisir n’importe quel livre et de lire pendant 1 heure. L’objectif de la classe est d’encourager les élèves à lire des matières autres que le programme éducatif.

Dans la bibliothèque, alors que je regardais les livres sur les étagères, j’ai remarqué d’énormes livres, totalisant 5 000 pages en 5 parties. Le nom du livre est « L’Encyclopédie de la technologie », qui décrit tout ce qui nous entoure, duzéro absolu aux semi-conducteurs, presque toutes les technologies, à cette époque, ont été expliquées avec des illustrations colorées et des mots simples. J’ai commencé à lire l’encyclopédie, et bien sûr, je n’ai pas pu la terminer dans le cours hebdomadaire de 1 heure.

J’ai donc convaincu mon père d’acheter l’encyclopédie. Mon père m’a acheté tous les outils technologiques au début de ma vie, le premier ordinateur et la première encyclopédie technologique, et les deux ont un grand impact sur moi et ma carrière.

J’ai terminé toute l’encyclopédie pendant les mêmes vacances d’été de cette année, puis j’ai commencé à voir comment l’univers fonctionne et comment appliquer ces connaissances aux problèmes quotidiens.

Ma passion pour la technologie a commencé il y a plus de 30 ans et le voyage continue.

Ce livre fait partie de « L’Encyclopédie des technologies émergentes » qui est ma tentative de donner aux lecteurs la même expérience étonnante que j’ai eue quand j’étais au lycée, mais au lieu des technologies du 20ème siècle, je suis plus intéressé par les technologies émergentes du 21ème siècle, les applications et les solutions industrielles.

« L’Encyclopédie des technologies émergentes » sera composée de 365 livres, chaque livre sera axé sur une seule technologie émergente. Vous pouvez lire la liste des technologies émergentes et leur catégorisation par industrie dans la partie « Bientôt disponible », à la fin du livre.

365 livres pour donner aux lecteurs la possibilité d’accroître leurs connaissances sur une seule technologie émergente chaque jour au cours d’une période d’un an.

Introduction

Comment ai-je écrit ce livre ?

Dans chaque livre de « The Encyclopedia of Emerging Technologies », j’essaie d’obtenir des informations de recherche instantanées et brutes, directement de l’esprit des gens, en essayant de répondre à leurs questions sur la technologie émergente.

Il y a 3 milliards de recherches Google chaque jour, et 20% d’entre elles n’ont jamais été vues auparavant. Ils sont comme une ligne directe vers les pensées des gens.

Parfois, c’est 'Comment puis-je enlever le bourrage papier'. D’autres fois, ce sont les peurs déchirantes et les désirs secrets qu’ils n’oseraient jamais partager qu’avec Google.

Dans ma quête pour découvrir une mine d’or inexploitée d’idées de contenu sur « Home Fuel Cell », j’utilise de nombreux outils pour écouter les données de saisie semi-automatique des moteurs de recherche comme Google, puis je lance rapidement chaque phrase et question utile, les gens posent autour du mot-clé « Home Fuel Cell ».

C’est une mine d’or de perspicacité des gens, que je peux utiliser pour créer du contenu, des produits et des services frais et ultra-utiles. Les gens gentils, comme vous, veulent vraiment.

Les recherches de personnes sont l’ensemble de données le plus important jamais collecté sur la psyché humaine. Par conséquent, ce livre est un produit vivant, et constamment mis à jour par de plus en plus de réponses à de nouvelles questions sur « Home Fuel Cell », posées par des gens, tout comme vous et moi, s’interrogeant sur cette nouvelle technologie émergente et aimeraient en savoir plus à ce sujet.

L’approche pour écrire ce livre est d’obtenir un niveau plus profond de compréhension de la façon dont les gens recherchent autour de « Home Fuel Cell », révélant des questions et des requêtes auxquelles je ne penserais pas nécessairement de mémoire, et répondant à ces questions avec des mots super faciles et digestes, et de naviguer dans le livre d’une manière simple.

Donc, quand il s’agit d’écrire ce livre, j’ai veillé à ce qu’il soit aussi optimisé et ciblé que possible. Le but de ce livre est d’aider les gens à mieux comprendre et à développer leurs connaissances sur « Home Fuel Cell ». J’essaie de répondre aux questions des gens aussi fidèlement que possible et de montrer beaucoup plus.

C’est une façon fantastique et belle d’explorer les questions et les problèmes que les gens ont et d’y répondre directement, et d’ajouter de la perspicacité, de la validation et de la créativité au contenu du livre – même des pitchs et des propositions. Le livre révèle des domaines de recherche riches, moins encombrés et parfois surprenants que je n’atteindrais pas autrement. Il ne fait aucun doute qu’il devrait accroître la connaissance de l’esprit des lecteurs potentiels, après avoir lu le livre en utilisant cette approche.

J’ai appliqué une approche unique pour rendre le contenu de ce livre toujours frais. Cette approche dépend de l’écoute de l’esprit des gens, en utilisant les outils d’écoute de recherche. Cette approche m’a aidé à :

Rencontrez les lecteurs exactement là où ils se trouvent, afin que je puisse créer un contenu pertinent qui touche une corde sensible et favorise une meilleure compréhension du sujet.

Gardez le doigt sur le pouls, afin que je puisse obtenir des mises à jour lorsque les gens parlent de cette technologie émergente de nouvelles façons, et surveiller les tendances au fil du temps.

Découvrez des trésors cachés de questions ont besoin de réponses sur la technologie émergente pour découvrir des informations inattendues et des niches cachées qui renforcent la pertinence du contenu et lui donnent un avantage gagnant.

Les éléments constitutifs de la rédaction de ce livre sont les suivants :

(1) J’ai cessé de perdre du temps sur le contenu voulu par les lecteurs, j’ai rempli le contenu du livre avec ce dont les gens ont besoin et j’ai dit au revoir aux idées de contenu sans fin basées sur des spéculations.

(2) J’ai pris des décisions solides, et pris moins de risques, pour être aux premières loges de ce que les gens veulent lire et savoir – en temps réel – et utiliser les données de recherche pour prendre des décisions audacieuses, sur les sujets à inclure et les sujets à exclure.

(3) J’ai rationalisé ma production de contenu pour identifier les idées de contenu sans avoir à passer manuellement au crible les opinions individuelles pour gagner des jours et même des semaines de temps.

C’est merveilleux d’aider les gens à accroître leurs connaissances d’une manière simple en répondant simplement à leurs questions.

Je pense que l’approche de l’écriture de ce livre est unique car elle rassemble et suit les questions importantes posées par les lecteurs sur les moteurs de recherche.

Remerciements

Écrire un livre est plus difficile que je ne le pensais et plus gratifiant que je n’aurais jamais pu l’imaginer. Rien de tout cela n’aurait été possible sans le travail accompli par des chercheurs prestigieux, et je tiens à souligner leurs efforts pour accroître les connaissances du public sur cette technologie émergente.

Dédicace

Pour les éclairés, ceux qui voient les choses différemment et veulent que le monde soit meilleur, ils n’aiment pas le statu quo ou l’État existant. Vous pouvez trop être en désaccord avec eux, et vous pouvez discuter encore plus avec eux, mais vous ne pouvez pas les ignorer, et vous ne pouvez pas les sous-estimer, parce qu’ils changent toujours les choses ... Ils poussent la race humaine en avant, et tandis que certains peuvent les voir comme des fous ou des amateurs, d’autres voient du génie et des innovateurs, parce que ceux qui sont assez éclairés pour penser qu’ils peuvent changer le monde, sont ceux qui le font, et conduisent les gens à l’illumination.

Épigraphe

Une pile électrochimique peut être utilisée pour la production d’énergie principale ou de secours, et une pile à combustible domestique ou une pile à combustible résidentielle est l’une de ces piles de ce type. Ils sont comparables aux plus grandes piles à combustible industrielles stationnaires,  mais ils sont construits sur une taille plus modeste pour une utilisation dans les environnements domestiques. Dans la plupart des cas, la technologie derrière ces piles à combustible est connue sous le nom de production combinée de chaleur et d’électricité (PCCE) ou de micro-production combinée de chaleur et d’électricité (Micro-PCCE), et elle leur permet de produire non seulement de l’électricité, mais aussi de l’eau chaude ou de l’air.

Table des matières

Copyright

Bonus

Préface

Introduction

Remerciements

Dédicace

Épigraphe

Table des matières

Chapitre 1 : Pile à combustible domestique

Chapitre 2 : Production d’électricité

Chapitre 6 : Hydroélectricité par pompage-turbinage

Chapitre 4 : Production décentralisée

Chapitre 5 : Cogénération

Chapitre 6 : Stockage de l’énergie du réseau

Chapitre 7 : Chauffage urbain

Chapitre 11 : Puissance hybride

Chapitre 9 : Microproduction combinée de chaleur et d’électricité

Chapitre 10 : Microgénération

Chapitre 11 : Chauffage renouvelable

Chapitre 12 : Tarif de rachat garanti

Chapitre 15 : L’énergie solaire

Chapitre 14 : Recyclage de l’énergie

Chapitre 15 : Système photovoltaïque

Chapitre 16 : Serveur d’énergie Bloom

Chapitre 17 : Efficacité énergétique électrique dans les fermes des États-Unis

Chapitre 18 : L’énergie à Malte

Chapitre 19 : Crédit d’impôt pour l’investissement dans l’énergie des entreprises

Chapitre 20: Les énergies renouvelables au Danemark

Chapitre 21 : Facturation nette au Nouveau-Mexique

Épilogue

À propos de l’auteur

À venir

Annexes : Technologies émergentes dans chaque industrie

Chapitre 1 : Pile à combustible domestique

Une pile électrochimique peut être utilisée pour la production d’énergie principale ou de secours, et une pile à combustible domestique ou une pile à combustible résidentielle est l’une de ces piles de ce type. Ils sont comparables aux plus grandes piles à combustible industrielles stationnaires, mais ils sont construits sur une taille plus modeste pour une utilisation dans les environnements domestiques. Dans la plupart des cas, la technologie derrière ces piles à combustible est connue sous le nom de production combinée de chaleur et d’électricité (PCCE) ou de micro-production combinée de chaleur et d’électricité (Micro-PCCE), et elle leur permet de produire non seulement de l’électricité, mais aussi de l’eau chaude ou de l’air.

Eni-Farm est le nom d’une pile à combustible qui est maintenant opérationnelle à l’échelle commerciale au Japon. Cette cellule est alimentée au gaz naturel et produit de l’électricité ainsi que de l’eau chaude avec l’aide du gouvernement local.

Étant donné qu’il n’est pas possible pour une pile à combustible de fournir précisément la quantité requise d’énergie et de chaleur à tout moment, les piles à combustible ne sont normalement pas installées en tant que systèmes indépendants dans les maisons résidentielles. Ils peuvent plutôt dépendre du réseau dans des situations où la quantité d’électricité produite est suffisante ou insuffisante pour répondre à la demande. De plus, une fournaise typique qui génère uniquement de la chaleur peut être jumelée à une pile à combustible domestique pour créer un système de chauffage hybride. Par exemple, la société allemande Viessmann fabrique une pile à combustible résidentielle d’une puissance électrique de 0,75 kW et d’une puissance thermique de 1 kW. Cette pile à combustible est intégrée à un four conventionnel produisant de la chaleur d’une capacité de 19 kW et elle puise dans le réseau pour tout besoin d’électricité supplémentaire ou supplémentaire.

La pile à combustible PEMFC m-CHP fonctionne à basse température (50 à 100 °C) et nécessite de l’hydrogène de haute pureté.

Il est sensible à la contamination et des ajustements peuvent être apportés pour lui permettre de fonctionner à des températures plus élevées et d’améliorer le reformeur de carburant.

La pile à combustible SOFC m-CHP fonctionne à une température élevée (500 à 1 000 °CP) et peut gérer différentes sources d’énergie, mais la température élevée nécessite des matériaux coûteux pour gérer la température.

Des modifications peuvent être effectuées afin de fonctionner à une température plus basse.

En conséquence directe de l’augmentation de la température, le temps de démarrage des systèmes SOFC est souvent plus long.

L’efficacité potentielle est proche d’atteindre cent pour cent en raison du fait que la pile à combustible de la maison produit à la fois de l’énergie et de la chaleur qui sont toutes deux consommées sur place. Cela contraste avec la méthode conventionnelle de production d’énergie non domestique à l’aide de piles à combustible, qui entraîne à la fois une perte de transmission et une perte de chaleur, ce qui nécessite une augmentation de la quantité d’énergie utilisée pour le chauffage domestique. Compte tenu du fait que, dans la plupart des cas, une pile à combustible domestique n’est pas en mesure de produire la quantité précise de chaleur et d’électricité requise à un moment donné, une telle installation n’est généralement pas une installation autonome, mais plutôt une installation combinée à une fournaise conventionnelle et connectée au réseau pour des besoins en électricité supérieurs ou déficitaires à ceux produits par la pile à combustible. En conséquence, l’efficacité totale est inférieure à cent pour cent. En raison du haut niveau d’efficacité qui peut être atteint avec des piles à combustible dans la maison, plusieurs pays, comme l’Allemagne, ont commencé à fournir une aide financière pour l’installation de piles à combustible dans le cadre d’un programme de lutte contre le changement climatique.

Les piles à combustible pour la maison sont conçues et construites de manière à pouvoir être installées dans une salle mécanique intérieure ou à l’extérieur, où elles resteront silencieusement opérationnelles jour et nuit. Les piles à combustible domestiques sont simples à intégrer aux systèmes électriques et hydroniques préexistants, et elles sont conformes aux réglementations des services publics en matière d’interconnexion. Les piles à combustible domestiques sont connectées au réseau électrique via le panneau de service principal de la maison, et elles utilisent la facturation nette. En cas d’interruption du réseau électrique, le système passera automatiquement à un mode indépendant du réseau. Cela lui permettra d’offrir une alimentation de secours ininterrompue pour des circuits spécifiques dans la maison lorsque le réseau est en panne. Si vous le souhaitez, il peut également être adapté pour fonctionner indépendamment du réseau électrique.

Il y a déjà vingt entreprises qui ont installé des piles à combustible Bloom Energy dans leurs installations. Ces organisations comprennent Google, eBay et FedEx.

La durée de vie typique d’une pile à combustible est de l’ordre de 60 000 heures. Cela équivaut à une durée de vie prévue de dix à quinze ans pour les dispositifs de pile à combustible PEM, qui sont conçus pour s’éteindre du jour au lendemain.

Sur la base d’un dollar par watt installé, la majorité des piles à combustible résidentielles sont concurrentielles par rapport aux systèmes photovoltaïques à énergie solaire domestique. Même dans les plus grands sites solaires possibles, certaines piles à combustible domestiques alimentées au gaz naturel peuvent créer jusqu’à huit fois plus d’énergie en un an qu’un système solaire de même taille. Par exemple, un système de pile à combustible domestique d’une capacité de 5 kW peut créer environ 80 MWh de puissance et de chaleur combinées annuelles, ce qui est beaucoup plus que les 10 MWh estimés qui peuvent être produits par un système solaire de 5 kW. L’énergie solaire, d’autre part, est une ressource renouvelable qui n’a presque aucun coût opérationnel, alors que le gaz naturel n’en a pas et ne l’a pas fait. Il est donc impossible de comparer directement les deux systèmes.

Les coûts d’exploitation des piles à combustible domestiques peuvent être aussi bas que 6,0 ¢ par kWh sur la base de 1,20 $ par therm pour le gaz naturel, en supposant que toute la charge électrique et thermique est utilisée.

Les dépenses initiales en immobilisations pour les piles à combustible résidentielles peuvent être assez importantes. En décembre 2012, Panasonic et Tokyo Gas Co., Ltd. avaient commercialisé environ 21 000 unités PEM Eni-Farm au Japon au prix de 22 600 dollars chacune avant l’installation des unités.

En tant que composante de la politique globale des États-Unis sur les sources d’énergie renouvelables, les systèmes résidentiels à piles à combustible sont admissibles à des remboursements financiers et à des incitations importants tant au niveau des États qu’au niveau fédéral. À titre d’exemple, le rabais du California Self Generation Incentive Program (SGIP) (qui est de 2 500 $ par kW) et les crédits d’impôt fédéraux (qui sont de 1 000 $ par kW résidentiel et de 3 000 $ par kW commercial) réduiraient considérablement le coût en capital net pour le client. Des avantages monétaires supplémentaires peuvent être obtenus par les entreprises grâce à l’utilisation de piles à combustible, grâce à des primes et à des possibilités d’amortissement accéléré.

Dans l’État de Californie, en particulier, les services publics facturent des tarifs plus élevés par kilowattheure lorsque la consommation d’énergie dépasse les niveaux de référence définis; Le niveau supérieur est fixé aux taux les plus élevés pour décourager l’utilisation à de tels niveaux. En d’autres termes, des taux plus élevés signifient des coûts plus élevés. Les clients qui utilisent des piles à combustible domestiques ont moins de chances de se voir facturer les tarifs les plus élevés possibles, ce qui peut entraîner des économies annuelles allant jusqu’à 45% pour les propriétaires.

Le marché des piles à combustible résidentielles est relativement jeune et signale un changement significatif dans la façon dont l’énergie est produite. L’installation d’un système de pile à combustible unique dans une résidence aux États-Unis contribue à l’objectif plus large d’atteindre l’indépendance énergétique dans le pays. L’un des avantages à long terme de la technologie des piles à combustible résidentielles sera la création éventuelle de réseaux de microsystèmes de production combinée de chaleur et d’électricité (PCCE) qui seront dispersés dans les collectivités et les parcs commerciaux. Cette autoproduction d’énergie dans une approche de production décentralisée sécurisera et augmentera la capacité de production d’électricité des États-Unis. Il permettra également de renvoyer l’électricité inutilisée aux réseaux, ce qui éliminera la nécessité de construire de nouvelles centrales électriques et lignes de transport. L’installation d’un système de pile à combustible dans une maison a le potentiel de permettre aux résidents de vivre indépendamment du réseau électrique, de contribuer de manière significative à l’amélioration de l’efficacité énergétique et de réduire la dépendance des États-Unis à l’égard des importations d’énergie en provenance d’autres pays.

{Fin du chapitre 1}

Chapitre 2 : Production d’électricité

La production d’électricité fait référence au processus de création d’énergie électrique à partir de sources d’énergie principales telles que les combustibles fossiles. C’est l’étape dans le secteur de l’énergie électrique avant sa livraison (transport, distribution, etc.) aux utilisateurs finaux ou son stockage pour les services publics impliqués dans l’industrie (en utilisant, par exemple, la méthode de pompage-turbinage).

Parce que l’électricité ne peut pas être obtenue directement à partir de l’environnement, elle doit être « fabriquée » (c’est-à-dire transformer d’autres formes d’énergie en électricité). Le processus de fabrication se déroule dans des centrales électriques (également appelées « centrales électriques »). Les générateurs électromécaniques sont le type de générateur le plus couramment utilisé dans les centrales électriques. Ces générateurs sont principalement entraînés par des moteurs thermiques alimentés par combustion ou par fission nucléaire. Cependant, l’électricité peut également être produite en utilisant d’autres méthodes telles que l’énergie cinétique de l’eau qui coule et du vent. L’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie géothermique sont deux autres types de sources d’énergie renouvelables.

L’élimination des centrales électriques qui brûlent du charbon et, en fin de compte, du gaz, contribuera à réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Michael Faraday, un scientifique britannique, a fait la découverte des principes de base qui sous-tendent la production d’électricité dans les années 1820 et au début des années 1830. Sa technique, qui est encore utilisée aujourd’hui, consiste à déplacer une boucle de fil, parfois appelée disque de Faraday, entre les pôles d’un aimant afin de créer de l’électricité. L’invention de la transmission d’énergie en courant alternatif (CA), qui utilise des transformateurs de puissance pour transporter l’électricité à haute tension et avec peu de pertes, a permis aux centrales électriques de devenir financièrement viables.

Après avoir connecté la dynamo à la turbine hydraulique, la production d’énergie à usage commercial a finalement pu commencer. La création mécanique de l’énergie électrique a marqué le début de la deuxième révolution industrielle et a ouvert la voie à un certain nombre d’innovations utilisant l’électricité. Les contributions les plus significatives à cette révolution ont été Nikola Tesla et Thomas Alva Edison. Dans le passé, le seul moyen de produire de l’électricité était l’utilisation de procédés chimiques ou de cellules de batterie, et la seule utilisation de l’électricité qui avait une signification réelle était le télégraphe.

En 1882, une machine à vapeur à la station de Pearl Street à New York générait un courant continu (DC) en actionnant une dynamo. Ce courant continu a été utilisé pour alimenter les lumières publiques de Pearl Street. Cela a marqué le début de la production d’électricité dans les centrales électriques. La nouvelle technologie a été immédiatement adoptée par de nombreuses villes à travers le monde et, ce faisant, elles ont converti leurs lampadaires alimentés au gaz en ceux alimentés à l’électricité. Peu de temps après, les lumières électriques seraient utilisées dans les bâtiments publics, dans les entreprises et pour alimenter les transports publics comme les tramways et les trains. Cela s’est produit peu de temps après.

Les centrales électriques d’origine utilisaient soit de l’hydroélectricité, soit du charbon pour produire de l’électricité. La société moderne utilise de nombreux types d’énergie, y compris le charbon, l’énergie nucléaire, le gaz naturel, l’hydroélectricité, l’énergie éolienne, le pétrole et d’autres sources, y compris l’énergie solaire, l’énergie marémotrice et l’énergie géothermique.

Après ses débuts dans les années 1880, l’ampoule à incandescence a été largement créditée d’avoir catalysé la croissance explosive de l’industrie électrique. Même s’il y en a 22 autres qui sont crédités d’avoir inventé l’ampoule avant Thomas Edison et Joseph Swan, l’innovation proposée par Edison et Swan est devenue la plus commercialement viable et la plus largement utilisée de toutes. Des progrès significatifs ont été réalisés dans les domaines de la science et de la technologie électriques au cours des premières années du 19e siècle. En outre, le développement de la technologie électrique et de l’ingénierie tout au long de la seconde moitié du 19ème siècle a conduit à l’utilisation généralisée de l’électricité dans la vie quotidienne. Les besoins en électricité dans les résidences privées ont explosé en réponse à la diffusion généralisée de plusieurs innovations électriques et à l’intégration de ces innovations dans les activités courantes de la vie quotidienne. En raison de cette augmentation de la demande, de nombreux propriétaires d’entreprise ont vu l’occasion de réaliser des profits et ont commencé à investir dans l’infrastructure électrique, ce qui a finalement conduit à la création des premiers services publics d’électricité. Le terme « électrification » est souvent utilisé pour désigner ce processus historique.

Au début, la répartition du pouvoir était gérée par des sociétés individuelles qui étaient complètement séparées les unes des autres. Un client achèterait de l’énergie à un producteur, qui la distribuerait ensuite via sa propre infrastructure électrique après avoir reçu le paiement du consommateur. La productivité et l’efficacité globales de la génération ont augmenté parallèlement au développement de nouvelles technologies. Des inventions telles que la turbine à vapeur ont eu une influence significative non seulement sur l’efficacité des moyens par lesquels l’électricité est produite, mais aussi sur le coût de cette production. Cette conversion de l’énergie thermique en travail mécanique était assez similaire à celle des machines à vapeur, mais à une échelle beaucoup plus grande et avec un rendement nettement plus élevé. Les améliorations apportées à ces grandes centrales électriques étaient essentielles au processus de centralisation de la production d’électricité, car il était prévu que ces centrales deviendraient indispensables à l’ensemble du système électrique utilisé aujourd’hui.

Au milieu du 20e siècle, plusieurs services publics ont commencé à consolider leurs réseaux de distribution afin d’en tirer les avantages financiers et opérationnels. Les débuts de la coordination de l’usine remontent au développement de la transmission d’énergie à longue distance, qui a eu lieu à peu près à la même époque. Les gestionnaires de réseau régionaux ont ensuite été chargés de sécuriser ce système afin d’assurer sa fiabilité et sa stabilité. Dans les années 1920, les grandes villes et les régions métropolitaines d’Europe du Nord et d’Amérique du Nord ont été les premières à électrifier leurs quartiers résidentiels et leur parc immobilier. Ce n’est que dans les années 1930 que les régions rurales ont commencé à voir la mise en œuvre généralisée de la production et de la distribution d’électricité.

Il existe quelques processus de conversion clés qui peuvent être utilisés pour convertir l’énergie non électrique en énergie électrique. Les générateurs électriques rotatifs et les systèmes photovoltaïques sont souvent utilisés dans la production d’électricité à l’échelle de l’entreprise. Les batteries fournissent une quantité négligeable à la quantité totale d’énergie électrique fournie par les services publics. D’autres méthodes de production d’électricité, telles que l’effet triboélectrique, l’effet piézoélectrique, l’effet thermoélectrique et les bêtavoltaïques, peuvent être trouvées dans des applications plus spécialisées.

L’énergie cinétique peut être convertie en énergie électrique via des générateurs électriques. Le principe derrière cette méthode, qui est la plus courante pour produire de l’électricité, est la loi de Faraday. Les expériences qui impliquent la rotation d’un aimant à l’intérieur de boucles fermées de matériau conducteur fournissent des preuves de ce phénomène (par exemple, fil de cuivre). La production