Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les combustibles fossiles fournissent à l’humanité, depuis environ deux siècles, de l’énergie bon marché et concentrée. Cela 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, donc épuisables, et leur utilisation massive rejette du gaz carbonique (CO2), ce qui accroît l’effet de serre et contribue au réchauffement climatique. L’humanité est confrontée aujourd’hui à un défi énergétique qui consiste, d’une part à réduire ses émissions de CO2, d’autre part à substituer progressivement les combustibles fossiles par des sources d’énergie durables et décarbonées comme les énergies renouvelables ou le nucléaire. Il va aussi falloir être plus sobre et utiliser plus efficacement l’énergie.
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Fossil fuels (oil, gas and coal) have given us low cost, concentrated energy. This has enabled most people to enjoy a hitherto unequalled standard of living. However, fossil fuels exist in finite quantity in the earth and will one day run out. Furthermore, when they burn, they emit carbon dioxide (CO2) which increases the greenhouse effect and contributes to global warming. Today we are facing an energy challenge that requires decreasing CO2 emissions and moving on from fossil fuels to more sustainable and carbon-free energy sources such as renewable and nuclear energies. Meeting the energy challenge includes making more efficient use of energy
Auteur(s)
-
Christian NGÔ : Edmonium
INTRODUCTION
L’énergie est indispensable à la vie et 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 développer à grande échelle des sources d’énergie 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 à partir de pratiquement 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, en principe, se passer dans le futur de combustibles fossiles.
Le domaine énergétique a toutefois une faiblesse : le stockage. De gros progrès restent à faire dans ce domaine qui est 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 même si les premières voitures à pile à combustible sont aujourd’hui commercialisées au Japon. 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 dans certaines applications industrielles, de fortes puissances devant être délivrées en continu, ce que beaucoup de sources renouvelables sont incapables de fournir.
On assiste actuellement, au niveau mondial, à une transition énergétique qui devrait conduire sur le long terme à une utilisation plus importante des sources d’énergie renouvelables conduisant à une certaine décentralisation de la production d’énergie avec une utilisation importante du traitement numérique de l’information et de la digitalisation (compteurs intelligents, big data, etc.) dans un réseau électrique de plus en plus intelligent (smart grid).
À la raréfaction progressive des combustibles fossiles s’ajoute la raréfaction progressive de certaines ressources minérales nécessaire à la réalisation des nouveaux systèmes énergétiques. Ces derniers sont de plus en plus gourmands en ressources minérales rares et non renouvelables.
Ce panorama du domaine énergétique est une introduction aux nombreux dossiers des techniques de l’ingénieur relatifs à ce sujet.
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MOTS-CLÉS
Charbon Gaz Nucléaire Stockage Electricité hydrogène Pétrole Renouvelables Habitat Transports
KEYWORDS
Coal | gas | nuclear | storage | electricity | hydrogen | oil | renewable | housing | transportation
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 2009 par Christian NGÔ
DOI (Digital Object Identifier)
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Transports et pétrole
En anglais
12. Trop d’énergie pour l’habitat
L’habitat est un très gros consommateur d’énergie. En France, plus de 43 % de l’énergie primaire est utilisée pour chauffer ou climatiser les bâtiments et produire de l’eau chaude sanitaire. Environ 1/3 concerne le secteur tertiaire et 2/3 le résidentiel. Pour ce dernier, 1/3 correspond aux immeubles collectifs et 2/3 aux maisons individuelles. La figure 26 montre la répartition de la consommation d’énergie pour l’année 2015. On note que 80 % de l’énergie est utilisée pour l’habitat et les transports.
Le secteur de l’habitat émet aussi 21 % des gaz à effet de serre. Il y a, en France, environ 30 millions de logements alors que l’on n’en construit que 300 000 à 400 000 par an. Le renouvellement se fait donc à l’échelle du siècle. Si les nouveaux standards de construction permettent de faire des logements économes en énergie, les efforts doivent porter sur la rénovation de l’ancien qui constitue la majeure partie du parc immobilier. Les bâtiments construits avant 1975 consomment en moyenne 330 kWh/m2 par an alors que ceux respectant la réglementation thermique de l’année 2000 consomment de l’ordre de 100 kWh/m2 par an. Avec la RT 2012, (Réglementation thermique 2012), on doit maintenant construire des logements consommant en principe moins de 50 kWh/m2 par an. Toutefois, le coût pour passer de 100 kWh/m2 à 50 kWh/m2 par an est supérieur à celui pour passer de 350 kWh/m2 par an à 200 kWh/m2 par an dans un logement ancien. Ce qui est important c’est de faire des améliorations à grande échelle : il vaut mieux gagner 20 % de consommation d’énergie sur des millions de logements que de passer de 50 kWh/m2 par an à une consommation zéro sur quelques milliers d’habitations seulement. Il est toutefois plus difficile de rénover des logements anciens que d’appliquer de nouvelles règles de construction sur un logement neuf. En outre, le secteur du bâtiment manque de professionnels suffisamment qualifiés.
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Trop d’énergie pour l’habitat
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ACKET (C.), VAILLANT (J.) - Les énergies renouvelables, état des lieux et perspectives. - Technip (2011).
-
(2) - AGATOR (J.M.), CHERON (J.), NGÔ (C.), TRAP (G.) - Hydrogène, omniscience - (2007).
-
(3) - ALLEAU (T.), HAESSING (T.) - L’hydrogène, énergie du futur ? - EDP Sciences (2008).
-
(4) - BALLERINI (D.) - Le plein de biocarburants ? - Technip (2007).
-
(5) - BALLERINI (D.) - Les biocarburants. - Technip (2006).
-
(6) - BARRÉ (B.) - Tout sur l’énergie nucléaire. - Areva (2003).
-
...
ANNEXES
Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie http://www.ademe.fr
Agence internationale de l’énergie http://www.iea.org
Areva http://www.areva.com
BP statistical review http://www.bp.com/productlanding.do?categoryId=6929&contentId=7044622
BRGM http://www.brgm.fr
Carbon Capture and sequestration technologies @ MIT http://sequestration.mit.edu/
Centre technique et scientifique du bâtiment CSTB http://www.cstb.fr
CNRS http://www.cnrs.fr
Commissariat à l’énergie atomique CEA http://www.cea.fr
Danish wind industry association http://www.windpower.org
DGE http://www.entreprises.gouv.fr/secteurs-professionnels/industrie
Edmonium http://www.edmonium.fr
Électricité de France, EDF http://www.edf.fr
Energy information administration, US Department of energy http://www.eia.gov/
EurObserv’ER http://www.energies-renouvelables.org
European environment agency http://www.eea.europa.eu
GIEC (groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) ou IPCC (intergovernmental panel on climate change) http://www.ipcc.ch
IFRAP...
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