Accueil🇫🇷Chercher

Principe de puissance maximum

Le principe de puissance maximum ou principe de Lotka[1] a été proposé comme le 4eme principe principe énergétique dans un système ouvert en thermodynamique, où la cellule vivante en est un bon exemple. D'après Howard T. Odum, "Le principe de puissance maximale peut être énoncé : Pendant l’auto-organisation, les conceptions de système se développent et prévalent qui maximisent la consommation d’énergie, la transformation d’énergie, et les utilisations qui renforcent la production et l’efficacité"[2]

Maximum Power Principle in Energy Systems Language adapted from Odum and Odum 2000, p. 38

Historique

Chen a trouvé l’origine de la déclaration de puissance maximale comme principe formel dans une proposition provisoire d'Alfred J. Lotka[3]. La déclaration de Lotka a cherché à expliquer la notion darwinienne d’évolution en référence à un principe physique. Le travail de Lotka a ensuite été développé par l’écologiste des systèmes Howard T. Odum en collaboration avec l’ingénieur chimique Richard C. Pinkerton, et plus tard avancé par l’ingénieur Myron Tribus.

Bien que le travail de Lotka peut avoir été une première tentative de formaliser la pensée évolutionnaire en termes mathématiques, il a suivi des observations similaires faites par Leibniz et Volterra et Ludwig Boltzmann, par exemple, tout au long de l’histoire parfois controversée de la philosophie naturelle. Dans la littérature contemporaine, il est le plus souvent associé à l’œuvre de Howard T. Odum.

L’importance de l’approche d’Odum a reçu un plus grand soutien dans les années 1970, au milieu des périodes de crise pétrolière, où, comme Gilliland[4]. On a observé un besoin émergent d’une nouvelle méthode d’analyse de l’importance et de la valeur des ressources énergétiques pour la production économique et environnementale. Un champ connu sous le nom d’analyse énergétique, lui-même associé à l’énergie nette et au TRE, est apparu pour répondre à ce besoin analytique. Toutefois, dans l’analyse de l’énergie, des difficultés théoriques et pratiques insolubles sont apparues lors de l’utilisation de l’unité d’énergie pour comprendre a) la conversion entre types de combustibles concentrés (ou types d’énergie), b) la contribution du travail et c) la contribution de l’environnement.

Références

  1. David Rogers Tilley, « Howard T. Odum’s contribution to the laws of energy », Ecological Modelling, vol. 178,‎ , p. 121–125 (DOI 10.1016/j.ecolmodel.2003.12.032, lire en ligne)
  2. H.T. Odum 1995, p. 311
  3. Lotka, 1922a, b
  4. Gilliland 1978, p. 100.

Bibliographie

  • T.T. Cai, C.L. Montague and J.S. Davis (2006) 'The maximum power principle: An empirical investigation', Ecological Modelling, Volume 190, Issues 3–4, Pages 317–335
  • G.Q. Chen (2006) 'Scarcity of exergy and ecological evaluation based on embodied exergy', Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, Volume 11, Issue 4, July, Pages 531–552.
  • R.Costanza, J.H.Cumberland, H.E.Daly, R.Goodland and R.B.Norgaard (1997) An Introduction to Ecological Economics, CRC Press – St. Lucie Press, First Edition.
  • F.L.Curzon and B.Ahlborn (1975) 'Efficiency of a Carnot engine at maximum power output', Am J Phys, 43, pp. 22–24.
  • C.Giannantoni (2002) The Maximum Em-Power Principle as the basis for Thermodynamics of Quality, Servizi Grafici Editoriali, Padova.
  • C.Giannantoni (2006) Mathematics for generative processes: Living and non-living systems, Journal of Computational and Applied Mathematics, Volume 189, Issue 1–2, Pages 324–340.
  • (en) M. W. Gilliland (ed), Energy Analysis: A New Public Policy Tool, Boulder, Colorado, AAA Selected Symposia Series, Westview Press, .
  • C.A.S.Hall (1995) Maximum Power: The ideas and applications of H.T.Odum, Colorado University Press.
  • C.A.S.Hall (2004) 'The continuing importance of maximum power', Ecological Modelling, Volume 178, Issue 1–2, 15, Pages 107–113
  • H.W. Jackson (1959) Introduction to Electronic Circuits, Prentice–Hall.
  • S.E.Jorgensen, M.T.Brown, H.T.Odum (2004) 'Energy hierarchy and transformity in the universe', Ecological Modelling, 178, pp. 17–28
  • A.L.Lehninger (1973) Bioenergetics, W.A. Benjamin inc.
  • A.J.Lotka (1922a) 'Contribution to the energetics of evolution' [PDF]. Proc Natl Acad Sci, 8: pp. 147–51.
  • A.J.Lotka (1922b) 'Natural selection as a physical principle' [PDF]. Proc Natl Acad Sci, 8, pp 151–4.
  • H.T.Odum (1963) 'Limits of remote ecosystems containing man', The American Biology Teacher, Volume 25, No. 6, pp. 429–443.
  • H.T.Odum (1970) Energy Values of Water Sources. in 19th Southern Water Resources and Pollution Control Conference.
  • H.T.Odum (1978) 'Energy Quality and the Environment', in M.W.Gilliland ed. (1978) Energy Analysis: A New Public Policy Tool, AAA Selected Symposia Series, Westview Press, Boulder, Colorado.
  • H.T.Odum (1994) Ecological and General Systems: An Introduction to Systems Ecology, Colorado University Press.
  • H.T.Odum (1995) 'Self-Organization and Maximum Empower', in C.A.S.Hall (ed.) Maximum Power: The Ideas and Applications of H.T.Odum, Colorado University Press, Colorado.
  • H.T.Odum and R.C.Pinkerton (1955) 'Time's speed regulator: The optimum efficiency for maximum output in physical and biological systems ', Am. Sci., 43 pp. 331–343.
  • H.T.Odum and M.T.Brown (2007) Environment, Power and Society for the Twenty-First Century: The Hierarchy of Energy, Columbia University Press.
  • M.Tribus (1961) § 16.11 'Generalized Treatment of Linear Systems Used for Power Production', Thermostatics and Thermodynamics, Van Nostrand, University Series in Basic Engineering, p. 619.
  • Novikov I. I., (1958). The efficiency of atomic power stations. J. Nuclear Energy II, Vol. 7, pp. 125–128; translated from Atomnaya Energia, Vol. 3, (1957), No. 11, p. 409
  • El-Wakil, M. M. (1962) Nuclear Power Engineering, McGraw-Hill, New York, pp. 162–165.
  • Curzon F. L., Ahlborn B., (1975) Efficiency of a Carnot engine at maximum power, American Journal of Physics, Vol. 43, pp. 22–24.
  • Gyftopoulos E. P., (2002). On the Curzon-Ahlborn efficiency and its lack of connection to power producing processes, Energy Conversion and Management, Vol. 43, pp. 609–615.
Cet article est issu de wikipedia. Text licence: CC BY-SA 4.0, Des conditions supplémentaires peuvent s’appliquer aux fichiers multimédias.