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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Présentation
Qu’en est-il des réserves de pétrole, de gaz naturel et de charbon ?
En anglais
4. Énergie et effet de serre
Si l’effet de serre n’existait pas, la température moyenne à la surface de la Terre serait de – 18 °C. L’eau serait sous forme de glace et la vie ne pourrait exister telle que nous la connaissons. Heureusement l’effet de serre naturel, qui résulte de la présence de gaz en faibles quantités dans l’atmosphère comme la vapeur d’eau ou le gaz carbonique (CO2), augmente la température moyenne de 33 °C. Elle est donc de 15 °C, ce qui rend notre planète habitable pour la vie telle que nous la connaissons. Si l’effet de serre naturel est essentiel, sa légère augmentation à cause des activités humaines est préoccupante. Une grande part de cet accroissement vient de l’utilisation des combustibles fossiles à des fins énergétiques. Le CO2 est le gaz qui a la plus forte contribution à l’effet de serre d’origine humaine mais d’autres gaz ont aussi un effet néfaste comme le méthane, CH4 (23 fois plus nocif que le CO2 si l’on considère son effet à un siècle), les oxydes d’azote, etc. L’eau est aussi un puissant gaz à effet de serre qui contribue fortement à l’effet de serre naturel. Toutefois, les émissions de vapeur d’eau d’origine humaine sont heureusement négligeables par rapport à celles issue du milieu naturel (évaporation des océans, par exemple) et n’interviennent pas dans l’accroissement de l’effet de serre dont on parle actuellement. Environ 32 Gt de CO2 ont été émis en 2014 lors de l’usage des combustibles fossiles. La contribution de chacun d’entre eux est indiquée sur la figure 7. C’est environ deux fois plus que ce qui a été émis en 1973 (15,5 Gt de CO2).
Actuellement, les activités humaines émettent environ deux fois plus de CO2 que ce que les processus naturels peuvent absorber. Chaque année, environ la moitié du gaz carbonique émis par l’homme reste donc dans l’atmosphère terrestre et augmente la concentration en CO2 , donc l’effet de serre.
En 2013, un français a émis 7,8 fois moins de CO2 (toutes émissions confondues) qu’un habitant du Qatar, 3,6 fois moins qu’un Luxembourgeois, 3 fois moins qu’un habitant des États-Unis et 1,8 fois moins qu’un allemand.
L’augmentation de la concentration en CO2 dans l’atmosphère...
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Énergie et effet de serre
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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