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Géoressources - Énergie et Matières Premières

Licence 2e année

Introduction

(Licence 2e année)

Cette introduction définit les géoressources comme des matériaux naturels d’intérêt économique, issus principalement de la lithosphère et de l’hydrosphère. Elle souligne leur rôle dans l’évolution des sociétés humaines, depuis la préhistoire jusqu’à l’ère numérique et la transition énergétique du XXIᵉ siècle, et propose une classification des ressources minérales en quatre grandes catégories : hydrocarbures, métaux, minéraux industriels et pierres précieuses.

Énergie

(Licence 2e année)

Cette partie introduit la notion d'énergie comme moteur du changement dans notre environnement. Elle rappelle deux principes essentiels: sa conservation et sa dégradation en lien avec la création d'entropie dans l'univers.

Structures Dissipatives

(Licence 2e année)

Ce cours étudie l'évolution thermodynamique de l'univers, en montrant comment l’augmentation de l’entropie globale a pu être favorisée par l’apparition de structures ordonnées comme les étoiles et les galaxies. Elle introduit le concept de structures dissipatives, capables de s’auto-organiser pour maximiser la dissipation d’énergie, et explique comment le troisième principe de la thermodynamique régit ainsi l’évolution des systèmes vers une production maximale d’entropie.

Évolution du cosmos

(Licence 2e année)

Ce cours propose un aperçu de l’évolution de l’Univers, depuis le Big Bang jusqu’à l’apparition de l’humanité, en mettant en lumière le rôle de l’énergie et de l’entropie dans la formation des structures cosmiques et des systèmes organisés. Il s’appuie sur les travaux d’Eric Chaisson de l'Université d'Harvard pour montrer comment étoiles, galaxies et organismes vivants maintiennent localement leur ordre interne tout en consommant de l’énergie. Cette étude du cosmos permet d'établir un parallèle avec les enjeux énergétiques contemporains.

Étoiles

(Licence 2e année)

Cette partie du cours explique comment l’énergie des étoiles, illustrée par le Soleil, provient de la fusion nucléaire de l’hydrogène en hélium, initiée par la conversion de l’énergie gravitationnelle en chaleur. Il détaille les calculs de puissance rayonnée, la perte de masse liée aux réactions nucléaires, et conclut sur le rythme de consommation de l’hydrogène solaire et son évolution future en géante rouge.

Énergie solaire

(Licence 2e année)

Cette partie du cours traite du bilan énergétique terrestre et explique comment seulement environ 10% du flux solaire incident (1370 W/m2) est exploitable par les êtres vivants pour la photosynthèse ou pour la récupération d'énergie solaire par les panneaux photo-voltaïques.

Photosynthèse

(Licence 2e année)

Cette section est consacrée à la photosynthèse, processus énergétique fondamental de la biosphère terrestre. On y présente l’essentiel concernant la Grande Oxydation, un événement fondateur dans l'évolution de la Terre, ainsi que sur ses mécanismes à l'oeuvre dans les chloroplastes (absorption de la lumière par les pigments, photopiles biologiques, conversion du CO₂ en molécules riches en énergie).

Exercices

(Licence 2e année)

Cette section propose une série d'exercices de calcul de bilan énergétique et de mise en application des concepts sur les transformations énergétiques dans nos sociétés.

Le solaire photovoltaïque

(Licence 2e année)

Cette section traite des panneaux photovoltaïques.

Biomasse

(Licence 2e année)

La biomasse, issue principalement de l’agriculture, de la sylviculture et des déchets organiques, représente une source d’énergie renouvelable majeure. Ce cours explore ses origines, ses procédés de valorisation énergétique et son importance dans les stratégies de transition énergétique durable.

Réseaux de chaleur urbains

(Licence 2e année)

Les réseaux de chaleur urbains distribuent de la chaleur produite par une centrale (cogénération, énergies renouvelables, ...) à l'échelle d'une ville. À travers une série d'exercices, leur fonctionnement, leur rendement, leur bilan énergétique, ainsi que leurs avantages et limites sont étudiés.

CHO, la chimie de la biomasse

(Licence 2e année)

La biomasse une matière première énergétique utilisés dans de nombreux processus chimiques, qu'ils soient exploités par les organismes vivants ou par l'industrie.

La mégafaune de la Préhistoire

(Licence 2e année)

Pour la faune du Pléistocène (mammouths, smilodon, ...) était de si grande taille ?

Hydrocarbures

(Licence 2e année)

Les hydrocarbures représentent une source d'énergie majeure pour nos économies actuelles. Ce cours aborde les processus de formation et d'accumulation de ces ressources fossiles (pétrole, gaz, naturel charbon).

Sismique marine offshore

(Licence 2e année)

La sismique marine est la méthode géophysique principale pour prospecter les gisements pétroliers offshore.

Techniques de forage

(Licence 2e année)

Un aperçu sur les techniques de forages pétroliers

Gisements de métaux

(Licence 2e année)

Un aperçu sur les gisements métallifères les plus importants du monde

Terres Rares

(Licence 2e année)

Un aperçu sur les Terres Rares

Hydrogène

(Licence 2e année)

Ce cours examine les différentes filières de production de l’hydrogène : l’hydrogène vert et blanc, faibles en carbone, ainsi que l’hydrogène brun et noir, issu de ressources fossiles et émetteur de CO₂.

Géothermie

(Licence 2e année)

La géothermie explore l'utilisation de la chaleur interne de la Terre comme source d'énergie renouvelable. Ce cours examine les principes de la géothermie, ses différentes méthodes d'exploitation et ses applications dans la production d'énergie durable.

Hydrogène

(Licence 2e année)

Ce cours examine les différentes filières de production de l’hydrogène : l’hydrogène vert et blanc, faibles en carbone, ainsi que l’hydrogène brun et noir, issu de ressources fossiles et émetteur de CO₂.

Produits de carrière

(Licence 2e année)

Ce cours explore les produits de carrière (pierres, granulats, sables, calcaires, argiles, etc) et un aperçu sur leur extraction, transformation en matériaux indispensables à l'économie (plâtre, chaux, ciment, béton, tuile, brique, céramique, verre).

Le Code Minier

(Licence 2e année)

Le Code Minier constitue l'ensemble des règles juridiques régissant l'exploration, l'exploitation et la gestion des ressources minérales en France. Il encadre les diverses étapes des activités minières, depuis la recherche des substances jusqu'à la concession et la protection de l'environnement. Ce cours vise à présenter les principes fondamentaux du Code Minier, ainsi que ses implications pour la gestion des ressources naturelles et la réglementation des mines, des carrières et des activités liées.

Examens

(Licence 2e année)

Examen du 8 octobre 2025

Effet Tunnel quantique et bilan thermique terrestre

(Licence 2e année)

L'effet tunnel quantique est crucial pour le fonctionnement de l'univers, notamment en régulant la désintégration alpha des noyaux instables comme l'uranium 235, l'uranium 238 et le thorium 232. Grâce à ce phénomène, ces noyaux émettent des particules alpha, ce qui génère de la chaleur interne dans la Terre, contribuant à son bilan thermique. L'effet tunnel contrôle avec précision le rythme de ces désintégrations, influençant des processus essentiels comme la tectonique des plaques, la géothermie, le volcanisme, le champ magnétique terrestre et, finalement, la vie.