Bibliographie & annexes
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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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Énergie et effet de serre3. Pétrole, gaz naturel et charbon : la dépendance
Depuis environ deux siècles, le monde a connu une croissance importante en exploitant des ressources énergétiques concentrées et peu chères : les combustibles fossiles. La révolution industrielle a démarré grâce au charbon et l'évolution s'est poursuivie avec le pétrole et le gaz. Ce n'est que vers le début du 20e siècle que les combustibles fossiles ont supplanté les énergies renouvelables. Avec une énergie peu chère et abondante, l'Homme a pu consacrer toute son énergie à développer des domaines qui ont eut une importance capitale pour l'accroissement du niveau de vie de la population mondiale et sur ses conditions de vie.
Pour ce qui est de l'énergie, le monde actuel repose en grande partie sur les combustibles fossiles. Cela est illustré par la figure 2 qui montre, au niveau mondial pour l'année 2006, la répartition de l'énergie primaire entre les différentes sources d'énergie. On constate que les combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) représentent 80 % de cette consommation.
En évaluant la contribution d'une source d'énergie en tep, il y a une part d'arbitraire dont il faut prendre garde. Ainsi, au niveau de l'énergie primaire, le nucléaire contribue presque 3 fois plus que l'hydraulique (6,2 % contre 2,2 %). Or, l'hydraulique et le nucléaire, toutes deux utilisées pour générer de l'électricité, en produisent à peu près la même quantité (16 % de l'électricité mondiale est produite par l'hydraulique contre 14,8 % par le nucléaire). Ce facteur 3, au niveau de l'énergie primaire, vient de ce qu'une centrale hydraulique a un rendement de production électrique proche de 100 % alors qu'il n'est que de l'ordre du tiers pour les réacteurs nucléaires actuels.
La consommation d'énergie finale était de 8,1 Gtep en 2006 alors que la quantité d'énergie primaire consommée était de 11,7 Gtep. Cela représente une perte de 3,6 Gtep soit 30 %. La figure 3 montre la répartition de la consommation d'énergie finale selon les sources d'énergie.
L'ensemble des combustibles fossiles représente encore 78 % de l'énergie finale.
La figure 4 montre la répartition de l'énergie primaire et de l'énergie finale en fonction des usages. Une petite partie des sources d'énergie sert à des usages non énergétiques...
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BIBLIOGRAPHIE
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