La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

1 LÉNERGIE Armel Boutard une nécessité des caractéristiques géo-politico- socio-économiques un champ notionnel des problèmes environnementaux.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "1 LÉNERGIE Armel Boutard une nécessité des caractéristiques géo-politico- socio-économiques un champ notionnel des problèmes environnementaux."— Transcription de la présentation:

1 1 LÉNERGIE Armel Boutard une nécessité des caractéristiques géo-politico- socio-économiques un champ notionnel des problèmes environnementaux

2 2 Les «nécessités» de la vie Métabolisme Basal Relations interpersonnelles Relations interpersonnelles Espace de créativité Espace de créativité Confort thermique et sanitaire Confort thermique et sanitaire Loisirs Communications et transports Communications et transports Activités industrielles et commerciales Activités industrielles et commerciales

3 3 Les nécessités de la vie au quotidien Atelier: Une semaine dans la vie de …..

4 4 Limportance de l énergie combustion lente (2, cal/j) Métabolisme Basal Relations interpersonnelles Relations interpersonnelles Espace de créativité Espace de créativité combustion rapide (1, cal/j) Activités industrielles et commerciales Activités industrielles et commerciales Loisirs Communications et transports Communications et transports Confort thermique et sanitaire Confort thermique et sanitaire Un facteur 60 pour le Nord-américain Un facteur 60 pour le Nord-américain

5 5 Le Canadien, champion énergivore Létat du monde 2001, La Découverte, Boréal Régions du MondeTep/hab Afrique0,36 Amérique latine0,98 Amérique du Nord7,66 Asie0,73 Europe3,65 PaysTep/hab États- Unis8,08 Canada7,93 Japon4,08 Allemagne4,23 France4,22 PIB/hab ($)* 29,3 19,2 32,3 26,6 24,2 * Méthode de clacul de la Banqye mondiale tenant compte du taux de change Changer ? pourquoi comment

6 6 Limportance de l eau Débit lent (5 l/j) Métabolisme Basal Relations interpersonnelles Relations interpersonnelles Espace de créativité Espace de créativité Débit rapide (450 l/j) Activités industrielles et commerciales Activités industrielles et commerciales Loisirs Communications et transports Communications et transports Confort thermique et sanitaire Confort thermique et sanitaire Un facteur 90 pour le Nord-américain Un facteur 90 pour le Nord-américain

7 7 Les Nécessités de la vie LÉnergie LEau $ Le Marché $ Le Marché LAmour

8 8 Plan de la présentation une nécessaire sensibilisation aux enjeux du virage aux énergies renouvelables L énergie une nécessité un champ notionnel des caractéristiques géo-politico- socio-économiques des ressources et des problèmes

9 9 Qualité de société Qualité de vie Lénergie, un champ notionnel Besoins Ressources ÉNERGIE Filières énergétiquesFormes de la ressource Diversité des usages Différentes formes Environnement Santé Recherche: Sciences et innovations technologiques Risques Géopolitique: autonomie nationale Attitudes: les comportements des consommateurs Socio-économie

10 10 Les unités de lénergie Les tonnes «équivalentes» 1tec (tonne équivalent de charbon) = 2, joules 1tep (tonne équivalent pétrole) = 4, joules 1,44 tec 1teg (tonne équivalent de gaz) = 3, joules 1,33 tec 1 ten (tonne équivalent nucléaire) = 7, joules 2,7 tec Des unités 1MW.h (électricité) = 3, joules 1 baril de pétrole = 5, joules 1 m³ de gn= 3, joules 1 Kilocalorie = 4 BTU 1 Quad = BTU = 1, joules Les aliments 150g yogourt: 130 kcal 125 ml de lait: 230 kcal 125 g de bœuf: 600 kcal 100g de légumes: 70 kcal 1 tranche de pain (125 g de pâtes): 100 kcal 1 cuillère à thé de beurre : 100kcal 1 cuillère à thé de sucre:120 kcal

11 11 Lénergie : des besoins Besoins : solide, liquide, gazeux biomasse (nourriture) électricité densité énergétique ou puissance: P = E/t facilement stockable ou disponible des approvisionnements des technologies de production faible Forme Quantité Fiabilité Coût Santé risque faible à l usage

12 12 Endogène ou exogène Non renouvelable ou renouvelable importance des gisements filières énergétiques (technologies) accès transport manipulation, transformations profitabilité Ressources : Forme Qualité Sécurité Coût Lénergie: des ressources hydrocarbures, nucléaire, géothermique, solaire, éolien, biomasse,

13 13 Plan de la présentation une nécessaire sensibilisation aux enjeux du virage aux énergies renouvelables L énergie une nécessité un champ notionnel des caractéristiques géo-politico- socio-économiques des ressources et des problèmes

14 14 La population mondiale JC Population mondiale en milliards dindividus juillet 1987 Juin projections 10 5 Données: Fondation des Nations-unies pour la population FNUAP

15 15 La quête de la satisfaction des besoins: vers la mondialisation des ressources pétrole matières premières

16 Nombre de pays Consommation/h/an Une consommation inégale Brésil Afrique Inde et Nigéria Chine Mexique Japon France Angleterre Allemagne États-Unis Canada Luxembourg Moyenne mondiale 2 tec/h 5 milliards dhumains 1 milliard dhumains

17 17 P.I.B. Consommation d énergie (en T.e.c. /h) Canada États-Unis Norvège Japon Espagne Grèce France Belgique Suède Pays-Bas Australie Chine Australie Un corollaire quant aux écarts de richesse collective (PIB) 1989 Écart grandissant des richesses collectives Écart grandissant des richesses collectives 80% De la population mondiale Marginalisation des plus démunis Marginalisation des plus démunis

18 18 «LEfficacité énergétique» à léchelle mondiale Efficacité : Consommation annuelle dénergie P.I.B

19 19 «Lautonomie énergétique», facteur géopolitique 1 3 Rapport : production consommation PNB / h Mexique États-Unis Japon Suisse Canada France Maroc Inde Chine Algérie x3 Libye x3 Nigéria x3Irakx5 Venezuela Grande-Bretagne Espagne Allemagne Norvègex2 Qatar x2 Arabie Saoudite x3 Brésil Argentine Bahreïn x2 Russie Suède Oman x10 Finlande

20 20 «Lindépendance énergétique», facteur géopolitique du pétrole ? - ? 0

21 21 Usages Émissions dans l air, les eaux et sur les sols: Gaz à effets de serre (GES), Pluies acides (charbon), Produits organiques persistants (POP) comme les BPC, diminution de la couche d ozone (fluide frigorigène des échangeurs de chaleur), smog, Les impacts environnementaux de l énergie Production Déplétion des stocks, santé et hygiène industrielle, catastrophes industrielles, émissions de contaminants, gestion des résidus (combustible nucléaire «usé») Transports Accidents, déversements, contamination, introduction d espèces exogènes Des vecteurs de propagation des impacts: les cycles de l eau (mers et atmosphère) les régimes des vents Un facteur de synergie des effets la bioaccumulation Dégradation des stocks et flux (déforestation) des ressources Dégradation des stocks et flux (déforestation) des ressources Dégradation des écosystèmes naturels et atteintes à la santé humaine Dégradation des écosystèmes naturels et atteintes à la santé humaine

22 22 Les problèmes de l énergie Lépuisement des stocks et flux de ressources La pollution: risques à la santé et changements climatiques Linégalité des accès aux ressources énergétiques et à la production des richesses La biodiversité des gènes La biodiversité des espèces La biodiversité des écosystèmes

23 23 Les symptômes de la maladie Planétaire La dégradation des stocks et flux de ressources La dégradation de la Qualité de vie des humains La biodiversité des gènes La biodiversité des gènes La biodiversité des espèces La biodiversité des espèces La biodiversité des écosystèmes La biodiversité des écosystèmes La biodiversité des communauté culturelles La biodiversité des communauté culturelles Mondialisation La dégradation des milieux de vie et des écosystèmes naturels

24 24 Plan de la présentation L énergie une nécessité des caractéristiques géo-politico- socio-économiques un champ notionnel des ressources et des problèmes une nécessaire sensibilisation aux enjeux du virage aux énergies renouvelables

25 25 Ressources non renouvelables Ressources non renouvelables Ressources renouvelables Ressources renouvelables Le bilan des ressources énergétiques

26 26 Le bilan du potentiel énergétique mondiale Énergies non renouvelables charbon pétrole gaz nucléaire Énergies renouvelables solaire éolien géothermique mer ( marée, vagues, thermique -OTEC ) Économies dénergies

27 27 Les ressources énergétiques non renouvelables forte densité énergétique forte densité énergétique raffineriecarbonisation Centrale thermique Ressources originelles de la lithosphère et de l hydrosphère Uranium ThoriumDeutérium Lithium Lignite Ressources de biomasses «fossiles» Pétrole Charbon Tourbe Gaz Électricité et chaleur ? Centrale nucléaire (fission lente) Centrale nucléaire (fission rapide) Centrale nucléaire (fusion) U 235 U 238 Th 232 Gaz Électricité Essence Coke CharbonTourbe Chaleur (IR) hydrogène

28 28 La Gestion des ressources énergétiques Énergies fossiles Hydroélectricité Solaire Éolien, etc.. Biomasse forestière Adoption dalternatives, effort soutenu surtout par la recherche et l innovation technologique (sciences et techniques), changements de comportements individuels et de choix collectifs

29 29 Les réserves prouvées de charbon Total de millions de tonnes Données: An 2000 Réserves probables: 2x réserves prouvées

30 30 La consommation de charbon Total de 4 344millions de tonnes/ an Données: An années de réserves

31 31 Les pays grands consommateurs de charbon et producteurs de GES Données: Consommation de 4350 millions de tonnes. Réserves de millions de tonnes, 225 années de réserves 10 6 T

32 32 Données: An 2000 Les grands consommateurs de charbon et producteurs de GES T/hab.

33 33 Données: An 2000 Les grands consommateurs de charbon et producteurs de GES T/ 1 000$ PIB (pouvoir d achat)

34 34 Les réserves prouvées : pétrole brut et gaz liquide (LGN) Données: Total de millions de tonnes An 2000 réserves probables: 3,3 x réserves prouvées

35 35 La consommations de pétrole brut et de gaz liquide (LGN) Données: Total de 3 471,6 millions de tonnes An années de réserve

36 36 Les pays grands consommateurs de pétrole et de LGN et producteurs de GES Données: An T Consommation de millions de tonnes, Réserves de millions de tonnes, 41 années de réserves

37 37 Les grands consommateurs de pétrole et LGN et producteurs de GES Données: An 2000 T/hab.

38 38 Les grands consommateurs de pétrole et LGN et producteurs de GES Données: An 2000 T/ 1 000$ PIB (pouvoir d achat)

39 39 Les réserves prouvées de gaz Données: Total de milliards de m³ An 2000 Réserves probables: 60% des réserves prouvées

40 40 La consommation de gaz Données: Total de 2 388,3 milliards de m³ An 2000 Réserves de 63,5 ans

41 41 Les grands consommateurs de gaz et producteurs de GES Données: An 2000 Consommation de 2400 milliards m³, réserves de milliards, couverture de 63,5 ans 10 9 m³

42 42 Les grands consommateurs de gaz et producteurs de GES 10 3 m³/hab An 2000

43 43 Les grands consommateurs de gaz et producteurs de GES m 3 /hab/1000$ PIB An 2000

44 44

45 45 La consommation annuelle dUranium consommation annuelle de lordre de T/an, qui devrait varier entre T et T pour la période des années 2000 à % des besoins sont actuellement couverts par les stocks «stratégiques» et le démantèlement des ogives nucléaires consommation moyenne de T/an $ /Kg Données: En 2002 En réacteurs planifiés au cours des 15 prochaines années 50% Inde et Chine $ /kg

46 46 Les grands producteurs de l électronucléaire TWh MWh/ hab. 1. Suède 2. France 3. Belgique Réserves prouvées de l ordre de 50 ans pour un coût entre 40 et 80 $/ kg

47 réacteurs: Amérique du Nord: 131 Europe de l Ouest: 151 Europe de l Est: 64 Asie: : 31 pays ont un parc nucléaire, production de 2291 TWh 7% de l énergie totale primaire 16% de l électricité mondiale 35% de l électricité de l Union européenne 75% de l électricité française La «dépendance» nucléaire % de la production délectricité Données:

48 48 Le nucléaire: (1999) projet de construction en MW forte densité énergétique forte densité énergétique

49 49 Les problèmes de l énergie, au global Les ressources: accès sans entrave : respect des us et coutumes locales, corruption des pouvoirs politiques, zones d influences (facteurs géopolitiques) en quantité suffisante au coût les plus bas : spoliation des ressources, risques environnementaux et pression sur les écosystèmes (zones d exploitations pétrolières frontières fragiles) maîtrise des filières énergétiques : les pays producteurs pauvres sont à la merci des pays industrialisés pour assurer la production et la valorisation des ressources Les usages: pollution : gaz à effet de serre (GES) et risques de changements climatiques et d évènements climatiques extrêmes, pluies acides, smog urbain, déversements d hydrocarbures transport : introduction d espèces exogènes, importance du secteur des transports Problèmes socio-politiques: Difficultés du dialogue Nord-Sud, laminage des cultures locales par la mondialisation du marché des ressources énergétiques qui se traduit par un flux des ressources des pays pauvres vers les pays riches, une distorsion des économies et des enjeux politiques nationaux

50 50 Les problèmes de l énergie, au national Les ressources: accès sans entrave : asujettissement des zones de production aux besoins des zones urbaines, corruption des pouvoirs politiques… en quantité suffisante au coût les plus bas: spoliation des ressources, risques environnementaux et pression sur les écosystèmes (zones d exploitations pétrolières frontières fragiles) Les usages: pollution: gaz à effet de serre (GES) et risques de changements climatiques et d évènements climatiques extrêmes, pluies acides, smog urbain, déversements d hydrocarbures transport: camionage et pression au développement du réseau routier problèmes socio-politiques: comment contribuer au développement local ? «les bons jobs» restent en ville, distorsion des économies et des enjeux politiques locaux, lobbies des filières polluantes et des transporteurs

51 51 BILAN: inconvénients avantages Ressources non- renouvelables: charbon, pétrole, gaz, nucléaire (fission lente) Ressources alternatives: solaire, éolien, géothermique, hydroélectrique, nucléaire (fission rapide et fusion) Maîtrise de lénergie (5RV2E) Prouvées quantité duré accès «équitable» impacts environnementaux (-) identification du potentiel technologie dextraction impacts environnementaux (-) analyse coûts- avantages économies efficacité impacts environementaux (+) Probables identification du potentiel technologie dextraction impacts environnementaux (-) analyse coûts- avantages technologie de lhydrogène innovation technologiques impacts environnementaux (-) analyse coûts – avantages économies efficacité impacts environementaux (+) Impacts sociétaux court terme ( ) long terme ( ) court terme ( ) long terme (+) court terme ( + ) long terme (++)

52 Répondre aux besoins ? deux approches développement de nouvelles ressources (mondialisation) valorisation de la densité (puissance) énergétique loi du marché: privilégie le court terme subventions daide au développement fuite en avant dans la nécessité du court terme adoption de politiques de réduction de la consommation: responsabilisation, contraintes éducation du consommateur: «économies» subventions à linnovation de technologies «efficaces» subventions à la recherche scientifique Gestion de loffre Gestion de la demande: la maîtrise de lénergie Une nécessité

53 53 Les stocks des ressources énergétiques non renouvelables Une année de consommation = Réserves estimées de la ressource Consommation mondiale annuelle de toutes les énergies commerciales Année 2000: consommation de 3, Joules tec/an, 2 t.e.c./hab/an Année 2000

54 54 La consommation mondiale Combustible solides: 25% Pétrole : 41% Gaz naturel : 23% Électricité primaire : 11% - Hydro : 2,6% - Nucléaire : 2,6% Consommation mondiale d énergie primaire (année 2000, Tec (8,3 Tep) ou 3, Joules )

55 55 La part des diverses formes dénergie dans le Monde

56 56 La Recherche, n Cahier technologique 1 Millions ? équivalent pétrole

57 Population mondiale (x10 9 hab.) La demande énergétique d une population en croissance Crise du pétrole de 1973 Bilan de la consommation énergétique mondiale (x10 9 Tec) Scénario d une consommation de 2 tec/hab/an juillet 1987 Juin 1999

58 58 Vers une rupture des stocks de pétrole Scénario consommation moyenne de 2 tec/hab/an le pétrole représente en moyenne 40 % de la consommation annuelle tec de réserves de pétrole Consommation annuelle (x10 9 Tec) 160 ans de réserves équivalentes à la consommation de l an 2000 ( 40 prouvées et 120 probables) 90 années pour la période années pour la période Tout est consommé par 2/10 de la population

59 59 Le pétrole 90 années pour la période années pour la période Tout est consommé par 2/10 de la population

60 60 Les nouveaux «gisements» énergétiques 1. Énergies renouvelables solaire (dont hydroélectricité) éolienne géothermique de la mer (chaleur, vague, marée, etc.) biomasse (plantations marines et terrestres) 2. Valorisation des énergies «résiduelles» (eaux usées, résidus solides et de biomasse) 3. Réduction des besoins par les économies d énergie Hydrogène

61 61 Les ressources énergétiques renouvelables Le pouvoir calorifique des rejets solides domestiques Biomasse vivante forestière agricole aquatique «morte» tourbière résidus fossile hydrocarbures (charbon, pétrole, gaz) plantation résidus plantation résidus Plantation d algues Industriels commerciaux domestiques Énergie de la biomasse

62 62 Les ressources énergétiques renouvelables Énergie solaire Évaporation hydroélectricité Courants marins turbines ancrées Gradients thermiques centrales thermiques à basse température Circulation générale des masses d air Précipitations hydroélectricité Vents Vagues systèmes oscillants Biomasse marine Biomasse terrestre biotechnologies Évaporation hydroélectricité Capteurs solaires AIR MER Radiations électromagnétiques TERRE Radiations photons UV, visible, IR Cellules photoélectriques Effets thermiques Effets météorologiques Effets thermiques Bioconversion Fusion de l hydrogène au cœur du Soleil

63 63 Les ressources énergétiques renouvelables Énergie «lunaire» MER marées TERRE forces de tension dans le magma et le manteau terrestre Attraction gravitationnelle Radiations électromagnétiques réfléchies et polarisées, du soleil RADIATIONS photons UV, visible, IR centrale marémotrice rythme des éclairements lunaires biote Rythmes biologiques des organismes vivants Chez les humains?

64 64 Les ressources énergétiques renouvelables Énergie géothermique Gradient thermique sources géothermales Fission des éléments radioactifs du cœur Particules cosmiques et du vent solaire Le champ magnétique terrestre nous protège des particules chargées qui s enroulent autour des lignes du champ. Ce phénomène, lors des «orages solaires» est à l origine des aurores Radiations électromagnétiques IR Attraction gravitationnelle T>150 0 C centrales thermiques T< 80 0 C chaleur sanitaire et serriculture T 3-9°C valorisation par PAC Poids (et chute) des corps sur Terre g= G M T / R² T énergie cinétique de l eau

65 65 Les ressources énergétiques renouvelables Énergie de la biomasse Biomasse naturelle, de production, et de rejets : agricoles, commerciaux, domestiques, industriels et méthane des sites d enfouissement urbains Valorisation globale Valorisation par fraction BiodégradationThermochimie aérobie humus CH 4 anaérobie réduction huiles pyrolyse char oxydation gaz Hydrolyse Sciences et techniques appliquées à la valorisation de composés de la production végétale Fermentation éthanol Thermochimie Sucres, acides, aldéhydes, etc.

66 66 Les technologies de valorisation des gisements «basses» températures Pompe: P Turbine: détente de la vapeur, P Échangeur de chaleur «haute» température: vaporisation du fluide, gain de chaleur latente Échangeur de chaleur «basse» température: condensation du fluide, rejet de chaleur COP = Q2Q2 W 1 Q2Q2 Q1Q1 W Compresseur, P et T Détente du fluide, P et T Échangeur de chaleur haute température:, condensation du fluide, rejet de Q 2 Échangeur de chaleur basse température: Q 1 est pris au milieu extérieur pour vaporiser le fluide, gain de chaleur latente La Pompe à chaleur: PAC Le Moteur thermique à «basse température» R=1- T f /T c exemple du projet OTEC T f =273+3°; T c = ° R 7% TfTf TcTc

67 67 L Hydrogène, fioul «fuel» du futur Une ressource «renouvelable» H2OH2O H2OH2O H2H2 ½O 2 NO x Une ressource énergétique dappoint abondante, nécessaire à la production d hydrogène Des contraintes Des modes de distribution et de stockage La sécurité (le syndrome du zeppelin -grand ballon dirigeable) Lautomobiliste : autonomie (km, km/h) entre deux «pleins» Le coût

68 68 Les flux annuels des ressources énergétiques renouvelables Une année de consommation = Réserves estimées de la ressource Consommation mondiale annuelle de toutes les énergies commerciales Joules faible densité énergétique faible densité énergétique Stocker l énergie?

69 69 Lhydroélectricité An 2000 Total 2633 TWh

70 70 Les réserves d hydroélectricité > > TWh/ an An 2000

71 71 Lhydroélectricité TWh/ an (3, joules/ an) An 2000 Autres avantages? moins de GES que les autres filières contrôle des crues réserves d eau potable et d irrigation amélioration de la navigation développement récréo-touristique ?

72 72 Le solaire moyenne janvier moyenne avril Potentiel théorique fois les besoins d énergie primaire

73 73 Le solaire Puissance solaire installée de 1993 à 2000

74 74 Le solaire Production photovoltaïque d électricité MW An 2000 Japon Allemagne États-Unis

75 75 L énergie éolienne MWe GWh An Égypte États-Unis Chili Inde Allemagne Iran Nouvelle- Zélande Danemark, premier producteur éolien/hab.

76 76 L énergie éolienne MWe Monde planification de croissance à MW en

77 77 La place des énergies renouvelables Ça mintéresse, n o 267, mai 2003, p.29 Principalement le bois et lhydraulique

78 78 La production délectricité Ça mintéresse, n o 267, mai 2003, p.29 Essentiellement

79 79 L Hydroélectricité Ça se discute ! Une concertation dans le cadre de l approche du «bassin versant» une vision continentale? exportation dénergie électrique valorisation par la production dhydrogène amélioration de la qualité de lair revenus des mini aux méga-centrales ?

80 80 Le nucléaire la valorisation de grandes réserves duranium (Australie, Kasakhstan, Canada) lamélioration de la qualité de lair le bouclier canadien, un «cimetière» mondial des résidus nucléaires des régions de sous développement économique offrant des sites propices pour les centrales: Abitibi, Gaspésie et Côte Nord le savoir faire (expertise) une nation pacifique La production dhydrogène Pour la terre entière Ça se discute !

81 81 Le Québec: Le secret le mieux gardé ? cest le paradis sur Terre ! Revenons aux nécessités de la vie: énergie, eau, amour de lénergie ? de leau ? de lamour CHUT! oui ?


Télécharger ppt "1 LÉNERGIE Armel Boutard une nécessité des caractéristiques géo-politico- socio-économiques un champ notionnel des problèmes environnementaux."

Présentations similaires


Annonces Google