Fiches énergie

5. Les ressources

Publié le : 03/01/2006 

Ces quelques fiches permettent de faire le point sur l'état des différentes énergies, fossiles ou renouvelables. A partir de constats réalistes et hélas inquiétants concernant l'épuisement des réserves d'énergies fossiles et l'effet de serre, des réflexions sur des solutions sont proposées afin de protéger durablement notre avenir en même temps que notre budget et notre santé.

 

I - INTRODUCTION

Protégeons durablement notre avenir en même temps que notre budget et notre santé.

A. Le constat admis par tout le monde

- L'effet de serre : l'usage des fossiles produit du CO2 principal responsable de l'effet de serre dont les milieux scientifiques s'accordent à dénoncer les conséquences pour le changement climatique (tempête de 1999, inondations, canicules, dérèglements divers...). Ces risques climatiques ont des conséquences difficiles à chiffrer sous forme de drames humains. Par contre, les assurances constatent déjà les coûts en augmentation des dérèglements climatiques : (surcoûts déjà payés par les consommateurs.

- L'épuisement des fossiles : plus le temps passe, plus nous nous rapprochons de la rareté, donc de l'augmentation des prix, avec des passages de crises sur le marché des énergies fossiles. Les crises sont subies par les consommateurs dépendants sous forme de flambée des prix (voir flambées des prix du pétrole lors des crises de 1973, 80...2004...).

- La gestion de ces problèmes (effet de serre et épuisement) ne peut être que planétaire : d'où les accords tels que Rio et Kyoto sur le CO2 et des directives européennes (CO2 et Energies renouvelables + maîtrise).

B. Réflexions sur les solutions

Le laisser aller au gaspillage et absence de « réformes » seraient des comportements irresponsables aux conséquences désastreuses (dérèglements climatiques, drames, tensions sur les prix des énergies fossiles, crises de rupture d'approvisionnement, aggravation des conflits planétaires...).

Malgré des déclarations d'apaisement, ou de propagande, personne sur la planète n'a de solution facile, et encore moins de solution immédiate.

Et les modifications de comportement de consommation d'énergie, sont des phénomènes très lents (voir consommation chauffage de maison individuelle, ou infrastructures de transports...).

Pour changer au mieux : il faut changer beaucoup de matériels :

- Domaine électroménager : 5 à 10 ans pour attendre l'usure et le remplacement.

- Domaine habitat : Rénovations ou reconstruction échelle de temps de plusieurs dizaines d'années.

- Domaine transport : la mise en place d'alternatives nécessite des adaptations d'infrastructures ou des constructions nouvelles (donc des délais très longs Voies ferrées, voies navigables...) et changements de comportements également très longs.

- Nouvelles sources et recherches : (en général très long, 100 ans par exemple pour la fusion nucléaire).

- Pour ne pas attendre une solution miracle, aucun moyen ne doit être négligé. La majorité des pays s'accordent pour utiliser tout ce qui fonctionne déjà avec les 2 priorités dans l'ordre :

. la maîtrise de l'énergie (au 1er rang pour tout le monde, la maîtrise de l'énergie. Tous les experts savent les avantages des mégawatts : l'énergie économisée est en général moins chère en investissement. Elle est bien sur la moins polluante, la plus sûre en autonomie).

. puis l'utilisation des énergies renouvelables.

Garder les énergies fossiles en dernier recours.

II - LES RESSOURCES ET L'EPUISEMENT DES RESERVES D'ENERGIES FOSSILES

A. Les différentes énergies

1 - Énergies non renouvelables (ENR)

Dans cette catégorie, il est admis de distinguer entre l'énergie fossile issue de la combustion du gaz, du pétrole et du charbon (ou combustibles fossiles) et l'énergie provenant de la "combustion" de l'uranium, appelée aussi énergie nucléaire.

- Les énergies primaires fossiles.

Ce sont les produits que l'on trouve dans le sol et qui fournissent directement de l'énergie : pétrole, gaz, charbon. Ces énergies semblent limitées en quantité et participent à l'effet de serre. Les ressources primaires non encore exploitées sont très importantes, les méthodes modernes de recherche et d'exploitation peuvent reculer l'échéance mais leur exploitation est associée à un coût élevé et à des problèmes écologiques. Actuellement le coût du pétrole de Mer du Nord est 20 fois plus élevé que celui de l'Arabie Saoudite.

- L'énergie nucléaire.

Cette énergie est essentiellement dévolue à la fourniture d'électricité. Au plan environnemental, contrairement aux combustibles fossiles, elle ne rejette ni gaz à effet de serre, ni poussière. L'utilisation actuelle de ce type d'énergie n'est pas sans danger et les problèmes soulevés par certains opposants à l'énergie nucléaire sont souvent liés aux déchets radioactifs et aux risques d'accidents. pour l'avenir, des recherches sont faites sur de nouveaux concepts de réacteurs.

2 - Les énergies renouvelables

a) L'énergie solaire

L'énergie solaire est inépuisable et son efficacité très grande dans les pays équatoriaux et tropicaux ; en France elle est presqu'aussi bonne au Nord qu'au Sud.

On utilise cette énergie pour la production d'eau chaude et pour le chauffage.

Pour la production d'électricité, il faut utiliser la conversion photovoltaïque avec un rendement plus faible et un coût plus élevé. Elle est très utile dans les lieux isolés.

b) Hydro-électricité

Le potentiel hydro-électrique mondial est assez grand mais se situe principalement dans les pays en voie de développement (Asie, Amérique du Sud et ancienne URSS). Le Conseil Mondial de l'énergie (CME) n'envisage qu'à 7% la production d'électricité par ce moyen.

L'énergie des océans est grande mais dispersée : A l'usine marée-motrice de la Rance, actuellement la plus grande, le prix du kWh est élevé (5 à 10 cent d'euro). Le potentiel exploitable en Europe se situe essentiellement en France et Grande Bretagne.

L'énergie des vagues est très diluée et pas encore intéressante économiquement.

c) Energies Renouvelables Thermiques (ERT) : biomasse, déchets, géothermie, biogaz...

Ces énergies proviennent de l'utilisation du bois, végétaux (biomasse), des déchets ménagers et de l'utilisation de la chaleur existant dans le sous-sol (géothermie).

Actuellement la production d'énergie issue des ERT est 10 %. En raison de son volume, la biomasse doit être transformée sur place pour donner des combustibles à haute valeur énergétique (méthane, alcool...) mais actuellement ils sont 3 fois plus chers que les combustibles fossiles. Cependant le bilan au niveau du CO2 étant nul puisque la reconstruction de la forêt absorbe le CO2 dégagé, certains préconisent ce mode de production.

d ) Eolien

C'est l'énergie due au vent fabriquée par l'intermédiaire d'éoliennes. En France, le nombre d'éoliennes est très faible. Elles bénéficient actuellement d'une assez forte promotion et d'aide de l'Etat.

B. Etat des lieux

1 - Consommation annuelle planétaire

L'énergie se mesure en tep (tonne équivalent pétrole) : c'est l'énergie fournie par une tonne de pétrole. Actuellement la consommation mondiale est de 10 Gtep (10 milliards de tep).

Les 2 milliards de personnes les plus pauvres consomment 0.2 tep par habitant et par an essentiellement sous forme de biomasse alors que dans les pays industrialisés la moyenne est de 5 tep sous forme d'énergie moderne.

2 - Consommation et production en France (en Mtep : millions de tep)

3 - Réserves mondiales à consommation constante

charbon

lignite

pétrole

gaz

Schistes bitumineux et sables asphaltiques

Hydrates de méthane

uranium

années.

197

293

40

56

Indéterminée

Indéterminée

200

CME - 2001

4 - Coûts internes en M d'euros / kWh

fioul

charbon

gaz

nucléaire

biomasse

hydraulique

éolien

Photovoltaïque

Solaire thermique

Coûts

50

34,2

29

33

80

25

60

500

120

(programme européen « Externe » - 2001)

Les coûts externes sont très difficiles à évaluer : les énergies à effets de serre sont très taxées, le traitement des déchets nucléaires n'est sans doute pas pris en compte dans sa totalité, et le coût d'un accident quelconque n'est pas comptabilisé.

III - L'EFFET DE SERRE ET LES NECESSAIRES CHANGEMENTS PLANIFIES AU NIVEAU PLANETAIRE.

A. Introduction

La consommation d'énergie produite par le pétrole ou le gaz a comme conséquence la production de gaz carbonique et de divers polluants :

- le gaz carbonique piège le rayonnement thermique venant du sol et participe à ce que l'on appelle l'effet de serre. Si cet effet a été bénéfique jusqu'à très récemment, il devient actuellement nocif car les activités humaines produisent de plus en plus de gaz carbonique et la température à la surface du globe augmente.

- la plupart des scientifiques pensent que cette augmentation de température est une des causes du changement climatique qui apparaît depuis quelques années (tempêtes, pluviométrie importante donc inondations etc). L'homme devient un facteur climatique parmi d'autres (cycle solaire, le Nino, variations naturelles).

- les différents polluants dus à la consommation de pétrole engendrent non seulement différentes maladies et allergies mais contribuent aussi à l'effet de serre . Sont en cause les transports, routiers essentiellement et le chauffage.

B. Effet de serre

Une partie de l'énergie solaire arrive sur la Terre (1) le reste est soit renvoyé dans l'espace (2), soit absorbé par l'atmosphère (3). Au contact de ce rayonnement reçu, la Terre s'échauffe et réémet alors cette énergie sous forme de chaleur rayonnante (4) ; une partie de ce rayonnement (5) est interceptée et absorbée par certains gaz provoquant l'échauffement de la basse atmosphère. Comme la vitre d'une serre, l'atmosphère laisse passer les rayons visibles au soleil et emprisonne la chaleur.

Depuis 1860 on constate que la température moyenne de l'air au niveau du sol a augmenté de 0.5°C et des records de chaleur ont été constatés ces dernières années.

Les gaz responsables de l'effet de serre sont :

- le gaz carbonique.

- le méthane qui a un pouvoir de réchauffement global 21 fois plus élevé que le CO2.

- le protoxyde d'azote qui a un pouvoir de réchauffement global 310 fois plus élevé que le CO2.

Le CO2 est responsable à 65 % du réchauffement et le méthane responsable à 20 %.

Il semble que si l'augmentation du CO2 de 1% par an se poursuit la température moyenne vers 2050 aura augmenté de 1 à 3 °C mais plus la nuit que le jour, plus l'hiver que l'été et les précipitations auront augmenté mais de façon inégale c'est à dire que les régions humides seront plus humides et les régions sèches seront plus arides.

Arrêter les émissions demain permettrait de stabiliser les concentrations à leur niveau actuel puis de les faire décroître lentement. Quoi que nous fassions, le réchauffement issu des gaz déjà présents dans l'atmosphère se poursuivra pour encore quelques siècles. Par contre le moment où l'on commence à diminuer nos émissions et le niveau de diminution auront un impact très fort sur les températures maximales atteintes. (Et si on sait que lors des dernières glaciations la température du globe était inférieure de 4 à 5 ° C à la moyenne actuelle on s'aperçoit qu' une différence de quelques degrés n'est pas un changement mineur).

A l'heure actuelle,180 pays ont signé en 1997 le protocole de Kyoto ; ils se sont engagés à diminuer de 5.2 % leur émission de gaz carbonique en 2008-2012 par rapport au niveau de 1990.

C. Pollution

1 - Les principaux polluants engendrés par les énergies non renouvelables (pétrole et charbon) sont essentiellement :

- le gaz carbonique : transport routier.

- les particules en suspension (PS) : véhicules diesel et industrie.

- le dioxyde de soufre SO2 : fuel charbon industrie.

- les oxydes d'azote NOx : transport routier.

- les hydrocarbures aromatiques chauffage et essence.

- l'ozone : pollution secondaire résultant de l'action du soleil sur les oxydes d'azote.

L' « indice atmo » qui mesure la pollution de l'air dans les villes se calcule à partir des 3 principaux polluants : ozone, CO2 et NOx.

2 - Les pollueurs

En ordre décroissant se sont :

- le transport avec une part très importante due aux poids lourds.

- le chauffage.

- l'industrie.

- l'agriculture.

En effet, le transport représente 25 % de la consommation totale d'énergie et 60 % de la consommation de pétrole et produit 13.5 % du SO2, 63 % des NOx, 60 % du CO, 39 % du CO2 et 41 % des PS.

3 - Les conséquences

La ville est essentiellement polluée par les transports. Les moteurs diesel génèrent des poussières de plus en plus fines donc de plus en plus dangereuses.

Le CO, Les NOx, et les composés volatils sous l'effet du soleil engendrent les pics d'ozone qui se retrouvent en périphérie des villes.

Les polluants ont des effets dévastateurs sur tous les milieux : eaux, sols, végétation, faune patrimoine bâti et bien évidemment sur l'homme. On peut éviter de boire de l'eau polluée, de manger des aliments pollués mais on ne peut éviter de respirer ; or l'homme respire 15000 l d'air par jour :

- Les PS engendrent une irritation des muqueuses.

- Le SO2 provoque une sécheresse de la bouche et de la muqueuse nasale et une irritation de la cornée. Inhalé en quantité plus importante (lors d'effort physique par exemple) il provoque une hyper réactivité et oedèmes bronchiques favorisant le bronchospasme et aggravant un asthme existant.

- Les NOx libèrent des radicaux libres à effet dégénératif.

- L'ozone provoque une irritation des yeux de la gorge et de la muqueuse respiratoire.

- Les COV ont un effet cancérigène.

Des études ont montré qu'une augmentation de la pollution s'accompagne d'un excès d'admission hospitalière variant de 1 à 3 % chez les adultes. Une augmentation du CO2 provoque un excès d'hospitalisation de 8 % chez les enfants. De même le taux de mortalité anticipée augmente de 3 à 4 %.

D. Conclusion

Il est grand temps :

- que de nouveaux moyens de production d'énergie moins polluants soient mis en place.

- que les pays développés maîtrisent sérieusement leur consommation d'énergie car, si nous voulons que les pays émergents accèdent à un niveau de vie acceptable, il est impensable que les habitants des actuels pays développés continuent à consommer autant.