Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les combustibles fossiles ont fourni à l'humanité de l'énergie bon marché et concentrée qui a permis d'atteindre, pour la majorité des habitants, un niveau de vie encore jamais égalé dans le passé. Ces richesses fossiles sont toutefois finies, et leur utilisation massive rejette du gaz carbonique (CO2) qui contribue à accroître l'effet de serre avec des implications négatives pour le climat. L'humanité est confrontée aujourd'hui à un défi énergétique qui consiste, d'une part à réduire ses émissions de CO2, et d'autre part à substituer progressivement les combustibles fossiles par d'autres sources d'énergie non émettrices de gaz à effet de serre. Pour répondre à ce défi, il va falloir accroître la contribution des énergies décarbonées (renouvelables et nucléaires) mais surtout être plus sobre et utiliser plus efficacement l'énergie. Les différentes sources d'énergie, leurs applications et les perspectives sont brièvement introduites dans cet article.
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Fossil fuels (oil, gas and coal) have provided humanity with low-cost and concentrated energy which for the majority of people has meant achieving living standards previously unattainable in the past. However, fossil fuels are in finite quantity on the earth and one day or another they shall run out. Furthermore they emit carbon dioxide (CO2) when they are burned which increases the greenhouse effect and has negative consequences on the climate. Today humanity faces an energy challenge that is, on the one hand to reduce CO2 emissions, and on the other to gradually replace fossil fuels with other energy sources that do not emit gas greenhouse. Meeting this energy challenge requires the increased use of carbon free energy sources (renewable and nuclear), to be lower in energy consumption and use efficient energy technologies. The different energy sources and their uses will be briefly tackled in this paper as well as the prospects.
Auteur(s)
-
Christian NGÔ : Edmonium Conseil
INTRODUCTION
L'énergie est indispensable au développement économique. Les civilisations modernes se sont développées depuis environ deux siècles grâce aux combustibles fossiles qui ont permis de disposer de sources d'énergie concentrées et peu chères. Ils couvrent environ 80 % des besoins énergétiques mondiaux mais sont en quantité finie. De plus, l'utilisation des combustibles fossiles rejette du gaz carbonique ce qui augmente l'effet de serre. Le défi énergétique auquel l'humanité est confrontée aujourd'hui dans le domaine énergétique est de réduire les émissions de CO2 et, progressivement, de substituer les combustibles fossiles par d'autres sources d'énergie n'émettant pas de CO2 (dites décarbonées). Pour répondre à ce défi, il faut faire des économies d'énergie, utiliser des dispositifs plus efficaces et utiliser à grande échelle des sources d'énergies décarbonées (renouvelables et nucléaire). Les principaux usages de l'énergie sont, par ordre de consommation décroissante, la production d'énergie thermique, les transports et l'électricité.
L'électricité est produite, au niveau mondial, majoritairement avec du charbon mais ce vecteur énergétique peut néanmoins être généré pratiquement à partir de toutes les sources d'énergie, notamment les sources décarbonées. En revanche, les transports dépendent presque entièrement du pétrole. Pour ce qui est de la chaleur ou du froid, on pourrait, dans le principe, se passer dans le futur de combustibles fossiles.
Le stockage de l'énergie est le point faible de la filière énergétique et de gros progrès restent à faire dans ce domaine qui est notamment essentiel pour exploiter les sources d'énergie intermittentes. L'habitat et les transports consomment une bonne part de l'énergie mondiale. Des gains importants en matière d'énergie sont possibles dans l'habitat. Par contre, pour les transports, le problème est plus difficile. L'hydrogène, vecteur énergétique sur lequel beaucoup pariaient à court terme pour les transports, sera surtout utile pour fabriquer des carburants liquides et pour la pétrochimie. Il faut aussi noter que la quantité d'énergie que peut délivrer une source n'est pas le seul paramètre important et que l'on a parfois aussi besoin de grandes puissances dans certaines applications industrielles, fortes puissances continues que beaucoup de sources renouvelables sont incapables de fournir.
Dans ce dossier, un panorama du domaine énergétique introduit les nombreux dossiers des techniques de l'ingénieur relatifs à ce sujet.
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VERSIONS
- Version courante de avr. 2017 par Christian NGÔ
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De l'énergie : pour quoi faire ?15. Imaginer le futur
Nous sommes confrontés à deux échelles de temps pour répondre au défi énergétique. Nous devons rapidement réduire les émissions de CO2 pour réduire l'accroissement de l'effet de serre et, à une échelle de temps plus longue, il nous faut peu à peu substituer les combustibles fossiles par d'autres sources d'énergie là où ils peuvent être remplacés à un coût économiquement acceptable.
L'énergie va devenir de plus en plus chère. Il faut l'économiser et l'utiliser au mieux. Pour cela l'éducation et la formation sont indispensables. On aura besoin de toutes les sources d'énergie et il est possible que cela ne suffise pas. Pour une application donnée il faut choisir la source d'énergie qui est la plus efficace. Il n'y a pas de solution universelle et l'on va vers du sur mesure où l'intelligence est tout aussi importante que la technologie.
On va avoir besoin de plus en plus d'électricité mais celle-ci doit être produite sans émission de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Les pompes à chaleur vont jouer un rôle de plus en plus grand dans l'habitat puisque avec 1 kWh d'électricité consommé elles peuvent produire de 3 à 4 kWh de chaleur ou 2 à 3 kWh de froid. L'électricité sera aussi utile pour produire de l'hydrogène par électrolyse de l'eau pour la pétrochimie et les agrocarburants de deuxième génération. L'objectif est en effet de valoriser tous les atomes de carbone présent dans la plante car le carbone organique va devenir rare à long terme et la biomasse en est une source renouvelable. Il va falloir plus d'électricité enfin pour recharger les batteries des véhicules hybrides rechargeables ou électriques. Ces batteries serviront à lisser la consommation d'électricité et donc à réduire les moyens de production. Pour l'habitat à énergie positive, les batteries des véhicules permettront de stocker l'excédent d'électricité produite qui pourra être utilisée pour le transport ou dans la maison lorsque les sources intermittentes ne produiront pas.
Il faut toujours avoir une approche globale des problèmes, notamment en ce qui concerne l'environnement. Ainsi un véhicule électrique n'émet pas de CO2 localement. Globalement tout dépend de la manière dont on fabrique l'électricité. En France, où seulement 10 % de l'électricité est produite avec des combustibles fossiles, la quantité de CO2 émise...
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Imaginer le futur
BIBLIOGRAPHIE
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