Nucléaire - Energie nucléaire de l'hydrogène dans un verre d'eau
Soit un verre d'eau de 25 cL ou encore 250 mL. Il contient 250 g d'eau H2O (18 g.mol-1). Le pourcentage en masse d'hydrogène est 2 g.mol-1 / 18g.mol-1 soit 2/18. Dans notre verre d'eau il y a donc une masse d'hydrogène M = 2 * 250 / 18 c'est à dire M = 27,8 g.
Si l'on fait subir aux atomes d'hydrogène 1 la fusion thermonucléaire qui les transforme en atomes d'hélium 4, le bilan global est le suivant:
Equation de la réaction de fusion nucléaire:
Bilan des masses: 4 * 1,673.10-27 = 6,692.10-27 kg -----> 6,645.10-27 kg + 0 + 0
Perte absolue de masse:
On aurait pu aussi utiliser les unités de masse atomiques ( u ) ou les masses molaires.
Perte relative de masse:
Et dans notre verre d'eau?
Revenons à notre verre d'eau et sa masse M = 27,8 g d'hydrogène. La fusion de l'hydrogène en hélium conduirait à une perte de masse:
Energie disponible: Cela libérerait une énergie (c étant la célérité de la lumière dans le vide):
Or 1 kWh = 3,6.106 J, donc E = 4,88.106 kWh
Nombre de foyers alimentés en énergie électrique grâce à ce verre d'eau:
Je consulte mes factures d'électricité ( gaz non compris) d'une année entière et je calcule une consommation mensuelle moyenne de 800 kWh pour 4 personnes.
Grâce à l'énergie récupérée dans le verre d'eau, on pourrait alimenter en électricité (pendant un mois) un nombre de foyers N = 4,88.106/800 (si le rendement est de 100 %) soit
N = 6 100 foyers de 4 personnes pendant un mois avec 1/4 de litre d'eau!
Soit encore 6 100 * 4 * 1 000 = 24 400 000 foyers (pendant un mois) avec 1 m3 d'eau, ce qui dépasse largement les 18 000 000 de foyers actuellements recensés en France!
Soit enfin 6 100 * 4 * 30 = 732 000 personnes pendant un jour avec ce verre d'eau de 25 cL!
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