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RÉSUMÉ
L’énergie est essentielle à la vie et au développement économique. Au niveau mondial, sa consommation a été multipliée par un facteur 70 depuis environ deux siècles. Cela a permis d’accroître le niveau de vie et l’espérance de vie des habitants de la terre. Néanmoins, ces progrès fulgurants se sont faits avec un impact de plus en plus important sur l’environnement. La production, le transport et l’utilisation de l’énergie produit des déchets, des rejets et de multiples pollutions dans l’air, l’eau et le sol. Cet article illustre, sur quelques exemples, l’impact que peut avoir l’énergie sur l’environnement. Bien qu’il ne soit pas exhaustif, il montre plusieurs facettes de ce sujet pour sensibiliser le lecteur à ce vaste domaine.
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Christian NGÔ : Edmonium
INTRODUCTION
La production, le transport et l’utilisation de l’énergie produisent des déchets et des effluents en quantité et nature très variables.
Un déchet est une substance qui n’est pas utilisable ou valorisable par celui qui l’a produite. L’objectif est de réduire les quantités d’effluents et de déchets produites dans le domaine énergétique et de rendre ces déchets aussi inoffensifs que possible.
La pollution est une modification défavorable du milieu naturel. Pour le domaine énergétique, il peut s’agir de l’émission de gaz toxiques, du relargage de liquides nocifs, etc. Une pollution peut affecter directement la santé humaine et des autres êtres vivants. Elle peut aussi les affecter indirectement à travers la chaîne alimentaire. Polluer c’est salir, souiller, dégrader l’environnement… La pollution due à l’humanité existe depuis que celle-ci est apparue sur Terre mais elle s’est amplifiée depuis deux siècles avec la révolution industrielle et l’augmentation rapide de la population (en deux cents ans, cette dernière a été multipliée par sept alors qu’elle était restée à peu près stable pendant 800 ans).
On observe des impacts sur l’environnement depuis le secteur de la production d’énergie jusqu’à celui de l’usage de celle-ci. Les atteintes touchent l’air, l’eau et le sol à des degrés divers. D’autres types de pollution sont aussi observés comme la pollution lumineuse issue de l’éclairage de nuit, le bruit qui peut devenir insupportable, la pollution visuelle lorsque de beaux paysages sont modifiés par des installations énergétiques inesthétiques, les odeurs qui peuvent se révéler parfois très incommodantes.
La pollution n’est pas un phénomène moderne ; elle est connue depuis des millénaires et les villes ont pendant longtemps été souillées par les ruisseaux d’écoulement des eaux usées et les ordures ménagères (le tout à l’égout n’existait pas et la collecte des ordures ménagères non plus). Les villes de cette époque étaient bien plus polluées qu’aujourd’hui. La population était aussi moins nombreuse (la population française était, il y a deux cents ans, la moitié de ce qu’elle est aujourd’hui). Au cours du temps, certaines pollutions augmentent ou diminuent et de nouvelles apparaissent.
Pour illustrer ces changements, regardons par exemple l’évolution des moyens de transport routiers. Le remplacement des chevaux par l’automobile, au début du vingtième siècle, a diminué fortement la pollution des grandes villes. À New York, il y avait, à cette époque, 175 000 chevaux. Chaque animal produit entre 10 et 15 kg d’excréments par jour, soit environ 2 millions de tonnes pour l’ensemble des chevaux. Ceux-ci étaient ramassés et souvent rejetés dans les cours d’eau. Ils étaient la source de maladies respiratoires et intestinales car ils étaient présents dans la poussière extérieure. De plus, 15 000 chevaux mourraient tous les ans dans la ville et les cadavres n’étaient pas tout de suite enlevés. Le passage à l’automobile a permis, dans un premier temps, de diminuer la pollution avant d’en apporter de nouvelles lorsque celles-ci sont devenues plus nombreuses.
Cet article présente quelques impacts des sources d’énergie et de leur utilisation sur l’environnement. Le sujet ne sera pas traité de manière exhaustive car il est très vaste. Seulement quelques aspects sont abordés pour illustrer la complexité du problème. Des compléments sur ce sujet peuvent être trouvés dans les références .
Tous les chiffres indiqués dans cet article doivent être pris comme des ordres de grandeur. Les données évoluent lentement au cours du temps si bien qu’il y a la plupart du temps peu d’évolution notable d’une décennie sur l’autre. On est plus dans un processus d’évolution que dans une révolution. L’objectif principal que se donnent les industriels et les États est de progressivement réduire l’impact de l’utilisation des sources d’énergie sur l’environnement et c’est ce que l’on observe dans la plupart des cas. Il est important d’estimer le type d’impact que peuvent avoir certaines sources d’énergie sur l’environnement car certains ne sont pas a priori évidents.
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 2017 par Christian NGÔ
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20. Polluants gazeux
Des polluants gazeux sont émis lors de la combustion directe des combustibles fossiles. Ce sont des polluants primaires. Ils peuvent interagir avec l’environnement et générer des polluants secondaires. Les principaux polluants primaires sont l’oxyde de carbone CO, les oxydes de soufre SOx (SO2 et SO3), les oxydes d’azote NOx (NO, NO2, N2O, N2O5 et NO3), les particules (particules de suie et cendres fines), les hydrocarbures imbrûlés.
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L’oxyde de carbone
L’oxyde de carbone est produit lors de la combustion incomplète de combustibles fossiles. Il provient pour l’essentiel des transports, notamment lors des démarrages à froid. Les gaz d’échappement d’un véhicule peuvent contenir jusqu’à 10 % d’oxyde de carbone. C’est un gaz inodore toxique pour l’homme puisqu’une exposition pendant 4 h à une concentration dans l’air de 1 000 ppm conduit à une mort certaine. La raison vient de ce que l’oxyde de carbone a une affinité vis-à-vis des ions ferreux de l’hémoglobine qui est 200 à 300 fois plus élevée que l’oxygène . Ainsi, si l’air inspiré contient 0,1 % de CO en volume, 50 % de l’hémoglobine est complexée par cette molécule et il y a une réduction de 50 % du transport d’oxygène dans le corps. L’utilisation de catalyseurs 3 voies dans les voitures a permis de réduire à 2 g CO/km au lieu de 60 g CO/km auparavant. Par ailleurs, ce gaz participe aussi à la composition du brouillard photochimique.
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Les oxydes de soufre
Les oxydes de soufre sont produits lors de la combustion du charbon ou de certaines fractions du pétrole contenant du soufre. Pour réduire cette pollution, on désulfure les carburants et on traite les gaz de combustion du charbon. Grâce à cela, les quantités émises ont beaucoup diminué depuis quelques décennies. Le dioxyde de soufre réagit avec l’oxygène de l’air pour donner du trioxyde de soufre, SO3. Les oxydes de soufre irritent les yeux et les muqueuses des voies respiratoires à des teneurs...
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Polluants gazeux
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - FAY (J.), GOLOMB (D.) - Energy and the environment. - Oxford University Press (2002).
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(2) - NGÔ (C.), RÉGENT (A.) - Déchet et pollution, impacts sur l’environnement et la santé. - 3e édition, Dunod (2012).
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(3) - NGÔ (C.), NATOWITZ (J.) - Our energy future, resources, alternatives, and the environment. - 2nd edition, Wiley (2016).
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(4) - - https://public.tableau.com/app/profile/le.moullec/viz/Lesmissionsdhydrocarbures aromatiquespolycycliquesHAPenFrance mtropolitainesurlapriode2000-2020/Tableaudebord1
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(5) - SPRANDEL (R.) - La production de fer au Moyen Âge. - Annales Économies, sociétés, civilisations, p. 305-321 (1969).
-
(6) - BURT (E.), ORRIS (P.), BUCHANAM (S.) - Scientific...
ANNEXES
Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie Ademe http://www.ademe.fr
Agence internationale de l’énergie AIE http://www.iea.org
Areva http://www.areva.com https://www.orano.group/fr
BP statistical review http://www.bp.com/
Bureau de recherches géologiques et minières BRGM http://www.brgm.fr
Centre technique et scientifique du bâtiment CSTB http://www.cstb.fr
CNRS http://www.cnrs.fr
Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives CEA http://www.cea.fr
Danish Wind Industry Association http://www.windpower.org
Edmonium http://www.edmonium.fr
Électricité de France, EDF http://www.edf.fr
Energy Information Administration, US Department of Energy DOE http://www.eia.gov/
Energiewende https://www.sfen.org/rgn/allemagne-energiewende
EurObserv’ER http://www.energies-renouvelables.org
European Environment Agency EEA 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 http://www.ifrap.org
Institut français...
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