Alimentation

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Posté par rachel 11/03/2009 @ 00:07

Tags : alimentation, environnement

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Alimentation

Jeune femme kenyane mangeant un biscuit

L’alimentation est le domaine de tout ce qui se rapporte à l’apport de nourriture permettant à un organisme vivant de fonctionner.

Par extrapolation on définit comme alimentation tout système secondaire, qui assure l’apport d’éléments de base et d’énergie à un système principal dépendant du premier pour son fonctionnement. Dans le domaine technique on parle ainsi par exemple d'alimentation électrique ou d'alimentation en carburant d'un moteur thermique. Cette acception ne sera pas développée dans cet article consacré à la fonction alimentaire dans le domaine du vivant.

L'alimentation est responsable d'environ 3/4 de l'empreinte écologique des individus et est un des enjeux majeurs de la santé et du développement durable.

Les réactions chimiques nécessaires à la vie sont dépendantes d'apports en nutriments. Chez les organismes supérieurs ceux-ci sont soit synthétisés par photosynthèse (végétaux), soit puisés dans des composés organiques (animaux et champignons). Il existe d'autres sources énergétiques pour les micro-organismes : par exemple, certaines archées puisent leur énergie en produisant du méthane ou en oxydant des composés sulfurés.

Les végétaux sont des organismes autotrophes. Ils sont capables de synthétiser les composants organiques à partir de sels minéraux et d'énergie solaire grâce à la fonction chlorophyllienne.

Les animaux sont des organismes hétérotrophes. Ils sont dépendants d'une ou plusieurs autres espèces pour leur nourriture. Les aliments sont transformés en nutriments par la digestion. Le régime alimentaire, qu'il soit carnivore ou herbivore a une influence prépondérante sur le comportement des animaux. Il détermine notamment leur statut de prédateur ou de proie dans la chaîne alimentaire. Ils peuvent avoir une pratique alimentaire omnivore ou plus spécifique insectivore, piscivore, charognard, saprophage, herbivore …

Comme les autres animaux, l'homme est dépendant de son environnement pour assurer ses besoins fondamentaux en nourriture. L'étude des besoins humains en nourriture, que ce soit en quantité (obésité).

Pour tous les êtres vivants (végétaux, animaux, êtres humains), la qualité de l'alimentation a un impact sur la santé.

Pour l'Homme, une alimentation saine consiste à respecter l'équilibre alimentaire, c'est-à-dire à consommer ni trop ni trop peu de nutriments essentiels tels que les vitamines et les oligo-éléments, de protéines, de fruits, de légumes et à tenir ses repas de préférence à des heures régulières.

Certains régimes alimentaires traditionnels ont un impact favorable sur la santé. Les habitants de l'île Japonaise d'Okinawa ont l'espérance de vie la plus longue au monde. Leur alimentation a de nombreux points communs avec celle du « régime crétois » : utilisation d'huile, peu de graisses animales, consommation de légumes et de poissons, régime frugal. Mais il semble souhaitable de se poser la question de leur microbiote pour comprendre le pourquoi de ces faits. une alimentation saine n'est pas une privation d'aliments, mais plutôt une diversification de ces derniers!

L'alimentation rentre dans les facteurs pouvant influer sur l'espérance de vie. Ainsi, une équipe de chercheurs de l'université de Cambridge (Royaume-Uni), en partenariat avec le Medical Research Council, a mené une enquête sur 20.244 individus pendant 14 ans (1993-2007), dont 1.987 sont décédés en cours d'enquête, afin de déterminer l'impact du mode de vie sur l'espérance de vie. L'étude conclu que le "mode de vie idéal" - absence de tabac, consommation d'alcool égale ou inférieure à un demi verre par jour, consommation de 5 fruits et légumes par jour, exercice physique d'une demi heure par jour - majore l'espérance de vie de 14 ans par rapport au cumul de quatre facteurs de risque. Le cumul des quatre facteurs de risque (tabac, alcool, manque de fruits et légumes et d'exercice physique) multiplie le risque de décès par 4,4, trois facteurs, de 2,5, deux facteurs de près de 2 et 1 facteur de 1,4. Selon le professeur Kay-Tee Khaw, premier signataire de l'étude, "c'est la première fois que l'on analyse l'effet cumulé des facteurs de risque sur la mortalité.".

Le mode de vie actuel dans les sociétés développées menace de mettre à mal les principes d'une alimentation saine.

L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a lancé une vaste campagne de promotion d'une alimentation plus saine. En France, le Programme National Nutrition Santé (PNNS, Ministère de la santé) encourage en particulier une consommation de fruits et légumes plus importante (slogan : 5 fruits et légumes par jour).

Cependant, au XXIe siècle, une part de la population des pays développés connaît des problèmes de malnutrition qui sont liés à la difficulté de cette population à disposer de revenus suffisants pour bien se nourrir, ce que l'on nomme sécurité alimentaire.

Paradoxalement, au XXIe siècle, une part grandissante de la population des pays développés subit une pression pour le changement de leurs habitudes alimentaires en vue d'éviter les risques (par ex. vache folle, pesticides dans les fruits et légumes, etc.) ou de profiter des bénéfices des aliments (par ex. fibres alimentaires, sans cholestérol, probiotiques, etc.) ce que l'on nomme le syndrome de stress alimentaire.

À l'opposé des problèmes de consommation alimentaire des pays développés, la faim sévit encore dans les pays en voie de développement et les PMA.

Pourtant, les signes d'une amélioration sont visibles : l'insécurité alimentaire recule depuis un demi-siècle. Seuls 13 % des habitants de la planète sont sous-alimentés contre 37 % au début des années 1970. Pour les autres la quantité d'aliments disponible pour chaque habitant atteint la limite fixée par la FAO, c'est-à-dire 2500 kilocalories par jour.

Cependant, la sous-nutrition concerne encore 854 millions de personnes dans le monde . Pourtant, les spécialistes s'accordent pour dire que l'agriculture mondiale peut probablement nourrir 12 milliards d'hommes. La seule question qui se pose est alors celle de la distribution de la nourriture.

La pénurie alimentaire entraîne une hausse rapide et importante des prix des denrées alimentaires, privant l'accès à l'alimentation pour les populations les plus pauvres. L'Afrique, l'Asie du Sud-Est et le Moyen-Orient sont les principales régions où le manque de nourriture est le plus important.

L'alimentation des sociétés traditionnelles est basée sur un produit principal (une céréale comme le riz, le maïs, le blé), d'où une certaine monotonie dans les repas. La plupart des pays connaissent ou ont connu ce que l'on appelle la transition alimentaire, qui se caractérise par une amélioration plus équilibrée, où la consommation des légumes, des laitages et de la viande progresse.

L'alimentation est, avec peut être la reproduction, l'une des seules activités physiologiques de base à avoir autant stimulé les diverses cultures humaines. L'être humain a ainsi inventé une pratique spécifique pour agrémenter au mieux les aliments: la cuisine. Plus récemment, il a cherché à rationaliser sa pratique, créant la diététique pour répondre aux mieux à ses besoins nutritionnels.

L’approche culturelle de l’alimentation a été mis en évidence par des socio-anthropologues lors du siècle dernier. En ce sens nous ne mangeons pas que des aliments mais nous mangeons aussi des symboles, de l’imaginaire. En effet le principe d’incorporation c’est l’appropriation des qualités des aliments par le mangeur. L’action d’incorporée donne par conséquent au mangeur les attributs de l’aliment ingéré. Selon les lieux géographiques, le biotope et la culture de chaque société l’aliment est surchargé de valeurs, de sens et le principe d’incorporation prend toute sa validité théorique. Dans certaines tribus comme par exemple les Massaï ne mangent pas le tangue (hérisson) car lorsqu’il est attaqué il prend une posture de défense et se replie sur lui même. Ce comportement est jugé par les Massaï de « lâche » et ils ne le consomment pas pour ne pas prendre lors de l’incorporation ses attributs. Rappelons que la tribu des Massaï sont principalement des combattants. Nous ne consommons pas arbitrairement des aliments mais chaque culture possède des codes, des usages entre le comestible et le non comestible. Nous mangeons donc par l’intermédiaire de règles et de prescriptions culturelles. Les cultures qui se trouvent dans le même biotope aurons tendance à se différencier entre elles en choisissant leur ordre du mangeable (J-P.Poulain) respectif.Comme nous l’avons remarqué l’ordre du mangeable c’est-à-dire le comestible et le non comestible est définit culturellement.

L'être humain a développé, selon les cultures, de nombreux tabous alimentaires. Pourtant, hormis des pratiques comme la coprophagie qui ont un impact direct sur la santé, aucun d'entre eux ne semble universel. Même le cannibalisme, a ainsi été ritualisé dans certaines sociétés.

De nombreuses personnes cherchent à contrôler leur alimentation, que ce soit dans un souci esthétique, de santé ou à cause de motivations plus philosophiques. Outre le végétarisme ou le végétalisme on peut citer des pratiques alimentaires comme l'alimentation dissociée ou encore l’instinctonutrition par exemple.

Quand ces pratiques deviennent pathologiques, on parle de troubles du comportement alimentaire. Ce sont par exemple l'anorexie, la boulimie ou la compulsion alimentaire. Ils peuvent être extrêmement invalidants.

Les repas sont des moments consacrés à l'alimentation.

Ils sont pris en privé ou en public. Certains sont pris dans des pièces conçues pour les repas telles que la salle à manger ou la salle de restaurant. La grande majorité des cultures distingue plusieurs types de repas selon le moment de la journée et la quantité de nourriture servie.

Certains repas particuliers correspondent à des moments de convivialité intenses, tels que les anniversaires. Certains possèdent une forte charge symbolique et ou religieuse.

L'industrie agro-alimentaire est une composante prédominante de l'économie internationale.

Les tendances des dernières décennies constatées dans l'alimentation, notamment dans les pays développés (alimentation rapide et non diversifiée, grignotage à toute heure, produits trop sucrés, salés et gras, peu de consommation de fruits et légumes, peu de fibres, etc.), sont critiquées par la plupart des écologistes sous le nom de malbouffe, de même que l'influence de certaines multinationales agro-alimentaires, critiquée par certains altermondialistes. Ensemble, ils préconisent notamment le développement de l'alimentation biologique et une grande vigilance par rapport à des comportements qui peuvent poser des problèmes très graves de santé (maladies cardiovasculaires, cancers, diabète, obésité, ostéoporose par exemple).

Parmi les enjeux politiques liés à l'alimentation, notons par exemple la prévention des famines et la lutte contre l'intoxication alimentaire.

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Alimentation par le sol

Point de passage entre l'alimentation par les LAC et l'APS (Bordeaux)

L'alimentation par le sol ou APS est une méthode d'alimentation électrique pour tramways développée par Innorail, filiale d'Alstom.

Cette méthode consiste en l'implantation d'un troisième rail au milieu des deux autres et à l'utilisation de « frotteurs » conducteurs sous le tramway. Le rail d'alimentation est segmenté en tronçons qui sont alimentés uniquement lorsqu'ils sont entièrement recouverts par le tram, évitant ainsi tout risque d'électrocution pour les autres usagers (piétons, cycles, motocyles).

Dès la fin du XIXe siècle, des ingénieurs s'intéressèrent à l'alimentation des tramways électriques directement par le sol. Déjà à cette époque, les municipalités étaient réticentes à l'établissement de lignes aériennes dans les quartiers historiques. La première expérience fut menée à Lyon en 1894 par un dénommé Claret qui équipa une ligne de tramways (Pont Lafayette-Parc de la Tête d'Or) avec des plots installés dans l'axe de la voie. En 1896, la ligne Paris-Romainville est à son tour équipée.

Ce système séduisant qui permettait de s'affranchir du fil aérien ou du transport de batteries à bord des voitures avait cependant ses limites. En fait, pour des raisons de sécurité évidentes, les plots ne devaient être mis sous tension que lors du passage des tramways. Ceci nécessitait des solutions techniques difficiles à mettre en œuvre et qui ne donnèrent jamais parfaitement satisfaction.

Plusieurs systèmes à contacts superficiels par plots virent le jour : Claret-Vuilleumier, Vedovelli, Diatto et Dolter.

Tous souffraient des mêmes maux récurrents. L'impossibilité d'obtenir à coup sûr la mise sous tension et surtout la coupure d'alimentation après le passage du tramway. Il en résultait un grand danger pour les piétons et les chevaux.

Tous ces systèmes disparurent en France dès 1910 et furent remplacés par des installations à caniveaux dans lesquels la voiture captait son énergie à l'aide d'une charrue pénétrant dans une tranchée où étaient établis deux petits rails d'alimentation.

Les différentes solutions sont développées dans leurs aspects techniques dans l'ouvrage Les tramways parisiens de Jean Robert, édition 1959 (ouvrage distribué par l'auteur).

L'APS est actuellement utilisée par le tramway de Bordeaux, site de la première implantation commerciale de cette technologie : la ville a pu ainsi conserver son centre historique sans dénaturer le paysage urbain par l'utilisation de câbles aériens. Le coût de l'APS est cependant supérieur à l'alimentation classique.

Malgré une amélioration sur le front des pannes, celles ci sont demeurées fréquentes jusqu'en octobre 2005 et la question de l'abandon de l'APS avait été ouverte. Cependant, une transformation de la ligne en tramway à alimentation aérienne aurait été synonyme de travaux coûteux et aurait entraîné l'interruption de la circulation des tramways pour plusieurs mois. La Communauté urbaine de Bordeaux en tant qu'autorité organisatrice de transports a donc adressé un ultimatum au constructeur Innorail pour faire chuter le taux de pannes sous la barre des 1% avant la fin de l'année 2005.

Depuis 2005, des progrès considérables en matière de fiabilité du système ont été réalisés, le taux de disponibilité du matériel dépassant désormais les normes fixées par la CUB à plus de 99% - proche de 100% pour la ligne C ou pour l'extension de la ligne A depuis sa mise en service le 26 septembre 2005. Ces bons résultats ont été couronnés du trophée de l'innovation dans la catégorie Environnement / Energie au salon Transports Publics en 2006.

Outre l'intérêt marqué de bon nombre de villes étrangères, l'APS a d'ores et déjà fait l'objet de nouvelles commandes en 2006, ce système devant prochainement équiper les tramways des villes de Reims, Orléans et Angers. À ce jour Alstom demeure le seul fabricant à offrir ce type de solution d'alimentation par le sol.

En juin 2008, c'est la ville de Dubaï qui choisi l'APS pour la construction de sa première ligne de tramway.

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Alimentation stabilisée

Une alimentation stabilisée est un dispositif électronique, utilisant un régulateur linéaire, permettant le réglage de la tension et du courant nécessaires au fonctionnement d'un appareil électrique ou électronique. Il est généralement conçu pour fonctionner en générateur idéal de tension et de courant.

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Alimentation sans interruption

ASI fonctionnant en attente passive

Une alimentation sans interruption (ou ASI, ou en anglais UPS, Uninterruptible Power Supply) est un dispositif de l'électronique de puissance qui permet de fournir à un système électrique ou électronique une alimentation électrique stable et dépourvue de coupure ou de micro-coupure, quoi qu'il se produise sur le réseau électrique.

Elle est constituée de la mise en cascade d'un montage redresseur, d'un dispositif de stockage de l'énergie (batterie d'accumulateurs, supercondensateurs, volant d'inertie, etc.) et d'un onduleur ou « mutateur » fonctionnant à fréquence fixe.

Le terme onduleur est fréquemment utilisé pour désigner ce type d'alimentation. C'est le cas, par exemple, pour les onduleurs que l'on intercale entre le réseau de distribution et les serveurs d'un centre informatique.

Le courant issu de ces réserves d'énergie est continu. Soit immédiatement (accumulateurs chimiques ou électriques), soit via un étage redresseur pour les accumulateurs cinétiques (la fréquence du courant alternatif généré naturellement par ces derniers varie avec la décharge de l'accumulateur et ne peut donc servir directement à alimenter une charge en 50 Hz ou 60 Hz).

Deux technologies sont présentes sur le marché pour la partie onduleur ou mutateur.

Un premier étage à base de thyristor à basse fréquence (50 Hz ou 60 Hz) peut être utilisé pour générer un signal alternatif carré qui est ensuite transformé en sinusoïde par la machine synchrone. Il s'agit alors de technologie « hybride ».

Chaque technologie a des avantages et des inconvénients (techniques et financiers) propres qui aident à effectuer le choix pour une application donnée. On observe par exemple que la part de marché des onduleurs dynamiques est plus importante sur les applications de forte puissance telles que les gros centres informatiques (plusieurs milliers de m2).

Il faut souligner que le choix d'une technologie pour l'étage onduleur/mutateur (statique ou dynamique) ne conditionne pas le choix du type de réserve d'énergie. On peut ainsi avoir un onduleur dynamique avec comme réserve d'énergie des batteries chimiques. Ou inversement retenir un onduleur statique avec comme réserve d'énergie un (ou plusieurs) accumulateur cinétique. Dans ce dernier cas certains utilisent parfois l'appellation d'onduleur dynamique ou « rotary UPS ». Cette appellation est abusive et prête à confusion car ces onduleurs n'ont pas de machine synchrone et ont donc un comportement totalement différent de celui d'onduleurs dynamiques.

Bien qu'il existe sur le marché plusieurs types d'ASI, différents du point de vue de leur configuration ou de leur architecture, on parvient généralement à les classer parmi les trois topologies suivantes : en attente passive (offline ou passive standby), en interaction avec le réseau (line-interactive) et à double conversion (online ou double conversion). Ces expressions désignent l'état de l'onduleur lors du fonctionnement normal du réseau électrique (mode normal de l'ASI). Quelque soit sa topologie, l'ASI fonctionne selon le même principe: lorsque la tension du réseau d'entrée sort des tolérances spécifiées de l'ASI, ou lors d'une défaillance de ce réseau, l'ASI se met en mode autonome. Ce mode est maintenu pendant toute la durée d'autonomie de la batterie ou, suivant le cas, jusqu'à ce que le réseau revienne dans les tolérances spécifiées, ce qui entraîne un retour au mode normal.

Simple et économique, cette configuration n'offre qu'une protection rudimentaire. La charge n'est pas véritablement isolée par rapport au réseau électrique et la régulation de fréquence y est inexistante. La régulation de tension, limitée par la capacité de conditionnement d’un simple filtre en ligne, peut être sensiblement améliorée grâce à l’ajout d’un transformateur ferrorésonnant ou à commutation de prise automatique. Par ailleurs, le temps de basculement de l'interrupteur, bien que très rapide, peut être inacceptable pour certaines installations sensibles. Ces inconvénients font que ce type d'ASI n'est utilisable qu'avec de faibles puissances (moins de 2 kVA) et pour des appareils tolérant assez bien le risque.

L'interaction avec le réseau permet une certaine régulation de la tension de sortie, mais elle reste moins efficace que celle effectuée sur l'ASI à double conversion. Comme l'ASI à attente passive, il n'y a pas véritablement d'isolation entre la charge et le réseau électrique, ni de régulation de fréquence de sortie. Pour ces raisons, cette configuration reste marginale dans le domaine des moyennes et fortes puissances.

Cette configuration est la plus coûteuse, mais aussi la plus complète au point de vue de la protection de la charge. L'onduleur régénère en permanence la tension fournie par le réseau, ce qui permet une régulation précise de la tension et de la fréquence de sortie (il y a même possibilité de fonctionner en convertisseur de fréquence, lorsque cela est prévu). De plus, l'isolement de la charge par rapport au réseau élimine les reports des perturbations du réseau électrique sur la sortie de l'ASI. Par ailleurs, le passage du mode normal au mode autonome s’effectue instantanément, sans aucun délai de permutation.

L’ASI comporte un contacteur statique de dérivation pour rediriger la charge vers le réseau (ou vers une source auxiliaire constituée par exemple d'une génératrice au diésel), dans l’éventualité d’une défaillance de l’ASI ou avant la fin d’autonomie de ses batteries. L’ASI étant synchronisée avec le réseau de dérivation, ce transfert s’effectue sans coupure.

Grâce à ses nombreux avantages, l'ASI à double conversion est un excellant choix pour protéger les applications critiques dans les moyennes et grosses puissances (10 kVA et plus).

Les applications sont très diversifiées en termes de puissance : elles vont du simple onduleur d'un ordinateur particulier (éviter la perte de données), au système de secours de centrale nucléaire (éviter l'emballement du cœur), en passant par l'alimentation des réseaux critiques nécessitant une continuité dans l'alimentation électrique (blocs opératoires des hôpitaux, etc.).

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Source : Wikipedia