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LES ÉNERGIES Yvette VEYRET Professeur Université PARIS X Lille 9 novembre 2011.

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1 LES ÉNERGIES Yvette VEYRET Professeur Université PARIS X Lille 9 novembre 2011

2 Questions l Quelles réserves dénergie fossile et pour combien de temps ? l Peut-on parler de dépendance énergétique de certains pays ? l Quel est le rôle géopolitique des énergies ? l Les énergies renouvelables peuvent-elles aujourdhui remplacer les énergies fossiles ? l Les énergies fossiles sont-elles responsables de crises écologiques sur la planète ?

3 Les fondements de léconomie mondiale : les énergies Exemple du pétrole électricité l production délectricité (centrales thermiques) essence, de gazole et de kérosène l production dessence, de gazole et de kérosène (déplacements) fuel domestique l production de fuel domestique produits chimiques l production de produits chimiques : plastiques, solvants, fibres synthétiques, détergents, produits de « beauté » … lubrifiants l production de lubrifiants (huiles) bitumes l production de bitumes (revêtements routiers, étanchéité) butane, propane, gaz de pétrole liquéfié GPL l production de butane, propane, gaz de pétrole liquéfié GPL

4 Lénergie et le développement des sociétés l Lénergie est la base du développement de lhumanité, bois, charbon, pétrole, vent… ont contribué à lamélioration de la vie des sociétés au fil du temps. « lénergie cest la vie » B. Mérennes l Forte augmentation de la demande depuis la révolution industrielle, très forte augmentation récente. l La consommation dénergie a été multipliée par 10 au XXe siècle

5 La dépendance actuelle des économies au pétrole (et à lélectricité issue du pétrole) pays riches Agriculture Agriculture énergie mécanique, chauffage (serres), engrais, pesticides, séchage, irrigation Industrie Industrie (pétrole énergie et matière première) sidérurgie, chimie, cimenterie, pharmacie, textile, automobile Domestique Domestique cuisson, chauffage, équipement Transports Transports route, air, mer et canaux, voies ferrées

6 Quelques définitions l Energies primaires utilisées telles que trouvées dans la nature l Energies secondaires : énergies primaires transformées Unité de mesure énergétique : le joule Tep, tonne équivalent pétrole W (watt) ou kW (kilowatt) unité de puissance kW-h (kilowatt-heure) unité de consommation dénergie Un réfrigérateur consomme 350 kW-h /an Une centrale thermique produit en moyenne une puissance de 600 MW (Mégawatt = 1 million de Watt) plus grande ferme éolienne La plus grande ferme éolienne du monde produit 120 MW (elle ne produit que 20% du temps sur terre et 40% sur mer en moyenne) Une centrale photovoltaïque Une centrale photovoltaïque 11 MWatt

7 COMMENT OBTENIR 1000 Mégawatts ? Centrale thermique 1500 millions de tonnes de fioul (rendement 40 %) 2300 millions de tonnes de charbon Hydraulique 40 milliards de tonnes d'eau et une chute de 100 m de haut Vent3000 éoliennes Solaire Surface de 50 millions de m², un carré de 7 kilomètres de côté Nucléaire (fission de l'uranium 235, uranium enrichi) 30 tonnes d'uranium sont nécessaires Fusion nucléaire (projets, recherches en cours) Quelques dizaines de kilogrammes de deutérium, de tritium (quand les techniques seront au point dans 50 ou 100 ans)

8 l Le pétrole couvre 33 % des besoins l Le charbon 27 % l Le gaz naturel 21 % Soit81% dénergies fossiles un peu moins de 6,0% l Lénergie nucléaire un peu moins de 6,0% l La biomasse dont bois-énergie,10,0% l Autres énergies, éolien, solaire,3,4% hydraulique, géothermie Soit13,4% dénergies renouvelables Les types dénergie aujourdhui sur la planète : part des différentes énergies utilisées 2009

9 Partie 1 - Les ressources énergétiques l Les réserves l La difficile évaluation des réserves l Les énergies renouvelables

10 Réserves mondiales de charbon dans le monde 2010 Atlas "Énergies" - Autrement

11 Réserves mondiales de pétrole (milliards de barils 2009) Atlas "Énergies" - Autrement

12 Réserves mondiales de gaz naturel en millions de m3 (2009) Atlas "Énergies" - Autrement

13 Réserves mondiales prouvées : énergies fossiles et uranium Atlas "Énergies" - Autrement

14 Les réserves : définition difficile l Réserves prouvées : quantité dénergie primaire techniquement exploitable et économiquement rentable à un moment T. Elles peuvent augmenter avec les progrès techniques et avec un coût élevé du pétrole par exemple. l Définition des réserves : une définition principalement économique. l Aspects géopolitiques interdisant une diffusion précise des données.

15 Difficulté dévaluation des réserves l Pour lAgence Internationale de lEnergie (IAE) réserves de pétrole : 1200 milliards de barils l Pour lAssociation for the study of Peak Oil (ASPO) réserves : 780 milliards de barils En 1973 on considérait que trente ans plus tard les réserves mondiales de pétrole seraient épuisées… Ne pas oublier pourtant que ce sont des réserves finies, des ressources non renouvelables.

16 l Le charbon : des réserves prouvées pour 250 ans ou plus ? l Le pétrole : des réserves prouvées : de 780 à 1200 milliards de barils Fin du pétrole 2030 ? 2050 ? Ou au-delà ? l Le gaz naturel : réserves prouvées 65 ans ou plus ? Dans tous les cas, prudence avec ces chiffres… Les énergies fossiles, jusquà quand ?

17 éolien l L éolien : 2% de lélectricité mondiale en solaire photovoltaïque et le solaire thermique l Le solaire photovoltaïque et le solaire thermique. géothermie l La géothermie : 0,3% de lélectricité haute et moyenne énergie et 1% géothermie basse énergie. biomasse l La biomasse :10 % de lénergie renouvelable (le bois énergie, les agrocarburants : fermentation alcoolique, betterave, canne, production déthanol et plantes oléagineuses, colza pour produire du Diester. Production par combustion de la biomasse, par méthanisation = cogénération délectricité et de chaleur) hydraulique l Lhydraulique première source délectricité dite renouvelable 16% Les énergies renouvelables

18 Les besoins énergétiques couverts par la biomasse (usages domestiques) Atlas "Énergies" - Autrement

19 Energie éolienne : les producteurs 2009 Atlas "Énergies" - Autrement

20 Les types déoliennes Atlas "Énergies" - Autrement

21 Le photovoltaïque dans le monde Atlas "Énergies" - Autrement

22 Possible développement de lénergie solaire dans le monde (énergie thermodynamique) Atlas "Énergies" - Autrement

23 L'importance des énergies renouvelables dans le monde

24 Lénergie nucléaire (1) Luranium 235 peut libérer de lénergie par fission. Luranium 238 comme le thorium sont fertiles, en absorbant un neutron, ils deviennent fissiles. A partir duranium 238 on peut fabriquer du plutonium. Cest le principe du surgénérateur, avec des réacteurs à neutrons rapides qui peuvent extraire toute lénergie potentielle existant dans luranium. Intérêt pour la ressource

25 Lénergie nucléaire (2) Les types de réacteurs nucléaires Réacteur pressurisé européen EPR Réacteur pressurisé européen (mise en œuvre à Flamanville en 2006) Plus économe en combustible Rendements meilleurs que les modèles précédents. Rejets gazeux et liquides réduits (30% par rapport aux réacteurs autres) Plus surs Autres projets Autres projets pour 2030 (Brésil, Canada, USA…) produisant moins encore de déchets. fusion ITER La fusion ITER ( ?)

26 Lénergie nucléaire (3) l Produite par 31 pays, elle fournit 15% de lélectricité mondiale l Pas de rejets de CO2 doù lintérêt pour réduire les gaz à effet de serre l Problèmes des déchets (stockage…) l Problèmes liés à la sécurité des centrales elles- mêmes, cf. Japon 2011

27 Partie 2 - Énergies et développements durables l Volet environnemental et énergies l Volet social et énergies : pays riches, pays pauvres l Géopolitique et énergies

28 Développement durable et énergie : des nécessités pour le futur

29 DD, volet environnemental et énergies l Focalisation sur les gaz à effet de serre Plus gros émetteurs Chine, Etats Unis. Par habitant : Emirats arabes et Luxembourg l Autres aspects : pollutions (marées noires), pollution atmosphérique (santé) l Accidents nucléaires l Risques Seveso (usines de pétrochimie…)

30 Les énergies sources de risques et de pollution Échelle locale : risques industriels, smog (ville) Échelle régionale : marée noire Échelle continentale : pluies acides, risques nucléaires Échelle planétaire : changement climatique ENERGIE et DD : volet environnemental, risques les échelles des risques

31 Émission de CO 2 par habitant dans le monde

32 DIAGONAL 2008 Revue des équipes durbanisme Habitat et faible consommation dénergie

33 DIAGONAL 2008 Revue des équipes durbanisme Malmö. Des panneaux photovoltaïques dirigent leau de pluie vers le système de drainage.

34 Réponses en termes daménagement des territoires Ville : plus dense. Nouvel urbanisme, mixité des fonctions Constructions plus économes en énergie, maisons passives ou positives Mobilités: Moins de déplacements, ou mobilités douces Techniques spécifiques

35 Gérer durablement les énergies Question majeure des transports : en France en 1960 le transport routier libéraient 7% des GES, en 2006, 33% l Passer des poids lourds au train : ferroutage l Multimodalité; deux types de transport pour un même déplacement TRAM-TRAIN (tram urbain sur des voies ferrées pour desservir le péri-urbain) (cf. Karlsruhe) l Mobilités douces

36 Photo PUCA/CERTU Voyage dans lEurope des villes durables Vauban : Le tramway traverse le quartier.

37 Pays en développement et énergies l Lénergie est considérée comme lun des fondements du développement. l Lun des indicateurs du mal développement est labsence ou linsuffisance dénergie

38 Consommation délectricité dans le monde 2010 Atlas "Énergies" - Autrement

39 Population sans accès à lélectricité dans le monde Facteur / indicateur du sous-développement Atlas "Énergies" - Autrement

40 Développement durable, énergies et crises géopolitiques l Les énergies fossiles sont responsables ou potentiellement responsables de conflits. l Victimes, dégradations sont alors considérables. l Cest là un aspect qui éloigne les peuples et les espaces concernés du DD.

41 l Pays producteurs/ pays consommateurs l Flux dénergie l Place et demande de la Chine l Dépendance de l Europe l Conflits locaux (Afrique) « la malédiction du pétrole » Enjeux et géopolitique des énergies fossiles

42 La Chine, consommation de pétrole ( )

43 Les sources dapprovisionnement en pétrole de la Chine

44 Lélectricité thermique en Chine 2008

45 Lélectricité éolienne 2008 énergie renouvelable

46 Lélectricité hydraulique 2008, énergie renouvelable

47 Zones de production du pétrole au Moyen Orient

48 Les « routes du pétrole »

49 Production de pétrole au Moyen Orient et dépendance des autres pays Production de pétrole au Moyen Orient et dépendance des autres pays

50 Population et PIB des pays riches en pétrole (des pays en crise)

51 Le Soudan et lénergie

52 LEurope, la dépendance énergétique

53 La Russie grand pays producteur, pétrole, gaz

54 Les énergies demain dans les pays industrialisés ? l Nécessité déconomiser lénergie : facteur 4 (réduire de 4 fois notre consommation dans les années à venir) l Mise aux normes de lhabitat (habitat passif) et des bâtiments publics (cadastre énergétique) l Progrès technologiques pour les véhicules l Utiliser le co-voiturage, les modes de déplacements collectifs, le Tram-Train… l Aménagement/ urbanisme : ville durable dense « nouvelle ville ». Problème du péri-urbain et des déplacements


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