Certains électrons ne sont que faiblement liés à leur noyau, on dit qu’ils sont libres. Et c’est là que c’est super important. Ils peuvent se déplacer vers une charge positive, qui les attire comme un aimant, car en physique comme en amour, les opposés s’attirent. Et quand notre électron bouge, il crée du courant électrique.
Et la lumière fut. Depuis le 19e siècle, les humains maîtrisent cette électricité: ils savent créer un flux d'électrons et le faire circuler dans un matériau conducteur entre deux bornes de charge opposée.
De l’électricité, il y en a dans la nature: quand des charges négatives s’accumulent dans un nuage, via les mouvements de gouttelettes d’eau ou de cristaux de glace, et que la charge électrostatique du nuage est trop grande, il se produit une décharge: un flot d’électrons s’élance pour rejoindre des charges positives, situées sur un autre nuage ou sur terre: c'est l'éclair.
Pikachu ou énergie mécanique? Mais attendre qu’un éclair tombe pour avoir du courant, ce n’est pas pratique et surtout impossible à stocker. Il vaut mieux le produire. Mais, comment on s’y prend? Il y a plusieurs solutions: soit on peut demander à Pikachu, encore une solution peu pratique, soit on peut par exemple transformer de l’énergie mécanique, produite par le mouvement, en énergie électrique.
L’idée, dans ce cas, c’est de faire tourner ce qu’on appelle un alternateur. C’est un dispositif composé d’un aimant qui tourne au centre de bobines de cuivre.
Quand l’aimant tourne, cela crée un champ magnétique qui va exciter les électrons situés sur les bobines. Les électrons vont s’accumuler sur ces bobines.
Cette accumulation va créer une différence de potentiel électrique, un peu comme dans les nuages, qui va mettre les électrons en mouvement, et donc générer une tension électrique.
Evidemment, l’alternateur ne tourne pas par magie. Pour l’actionner, il faut utiliser une source d’énergie. Dans une centrale thermique, on utilise la combustion d’énergies fossiles, comme du gaz, du charbon ou du pétrole, pour chauffer de l’eau, qui se transforme en vapeur, vapeur qui va faire pression sur les pales d’une turbine reliée à l’alternateur, ce qui va faire tourner l’ensemble.
Dans une centrale nucléaire, on utilise l’énergie dégagée par la fission des atomes d’uranium pour également chauffer de l’eau et créer de la vapeur.
Mais pour transformer l'énergie mécanique en énergie électrique, on peut aussi utiliser des sources renouvelables. Dans les éoliennes par exemple, c’est le vent qui fait tourner l’alternateur, et dans les centrales hydrauliques, c’est l’eau qui s’en charge, en chutant depuis un barrage.
En Suisse, 58% de la production d’électricité est d'ailleurs assurée par ces centrales hydroélectriques, et 33% provient du nucléaire.