Economie du changement climatique : la boîte à outils Jérôme Trotignon

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1 Economie du changement climatique : la boîte à outils Jérôme Trotignon

2 Economie du changement climatique : la boîte à outils
Les sigles à retenir Les gaz à effet de serre Les mesures et unités Le lexique Annexe

3 Les sigles à retenir (1) ACV Analyse du cycle de vie CH4 Méthane
GES Gaz à effet de serre GIEC Groupe intergouvernemental d’experts sur le changement climatique HFC HydroFluoroCarbures IDH Indicateur de développement humain LULUCF Land use, land-use change and forestry N2O Protoxyde d’azote

4 Les sigles à retenir (2) MOC Mise en œuvre conjointe
MDP Mécanisme de développement propre OMM Organisation météorologique mondiale PFC PerFluoroCarbures PNAQ Plans nationaux d’allocation de quotas PPMV Parties par millions en volume PRG Pouvoir de réchauffement global REDD Reducing Emissions from deforestation and degradation

5 Les sigles à retenir (3) SCEQE Système communautaire d’échange de quotas d’émission SF Hexafluorure de souffre URE Unités de réduction d’émissions URCE Unités de réduction certifiées des émissions URVE - Unités de réduction vérifiées des émissions UQA Unités de quantités attribuées

6 Les gaz à effet de serre

7 Qu’est-ce qu’un gaz à effet de serre (GES) ?
Un gaz à effet de serre est un gaz présent dans l’atmosphère et qui intercepte les infrarouges émis par la surface terrestre On distingue les gaz à effet de serre existant à l’état naturel et ceux produits par l’homme (gaz industriels) Qui intercepte et renvoie vers le sol (tjrs ss frme d’IR ? Yes) Les 2 gaz les plus abondants dans l’atmosphère sont l’azote (78 %) et l’oxygène (21 %). Un gaz ne peut absorber des infrarouges qu’à partir de 3 atomes par molécule, ou à partir de 2 atomes par molécule s’il s’agit d’atomes différents. Du coup ni l’azote (en fait le diazote) ni l’oxygène (en fait le dioxygène) ne sont des gaz à effet de serre.

8 Les GES existant déjà à l’état naturel
La vapeur d’eau (H20) Le gaz carbonique (CO2) Le méthane (CH4) Le protoxyde d'azote (N2O) L’Ozone (O3) Existant déjà à l’état naturel ne signifie pas que les activités humaines n’en produisent pas. La présence ancienne de ces gaz avant l’arrivée de l’homme signifie qu'ils possèdent des sources naturelles, mais aussi des "puits", qui retirent les gaz en question de l'atmosphère et permettent à la concentration de rester à peu près stable. Pour la vapeur d'eau le "puits" s'appelle... la pluie, et pour le CO2 une partie du puits est tout simplement la photosynthèse.

9 La vapeur d’eau (H2O) La vapeur d’eau est le principal responsable de l’effet de serre naturel Les émissions de vapeur d’eau dues aux activités humaines sont marginales Son temps de résidence dans l’atmosphère est de l’ordre de 9 jours et sa concentration est stable Marginales par rapport au cycle global de l’eau. La vapeur d’eau est éliminée par précipitation au bout de 1 à 2 semaines. Les émissions directes de vapeur d'eau des hommes (provenant des centrales électriques - pas seulement nucléaires - , de l'irrigation, des barrages, de la déforestation...) ne contribuent pas à augmenter l'effet de serre de manière décelable, et ne sont donc pas prises en compte dans les émissions humaines.

10 Le dioxyde de carbone (CO2)
Le gaz carbonique d’origine humaine est responsable de 55 % de l’effet de serre additionnel dû à l’homme Cet effet de serre anthropique provient principalement de la combustion des énergies fossiles, de certaines industries (comme celle du ciment) et de la déforestation Ce gaz comporte bien sûr des émissions naturelles (la respiration des animaux, une partie de la putréfaction, les incendies naturels, ou encore le réchauffement de l'océan de surface) très importantes, mais elles sont compensées par des "puits" tout aussi importants (le refroidissement d'autres portions de l'eau océanique de surface, et la photosynthèse). Dans la sidérurgie, on utilise le charbon, qui sert à réduire les oxydes de fer que l’on trouve dans le minerai de fer, ce qui donne de l’acier Décarbonatation du calcaire pour faire du ciment (d’où émission de CO2).

11 Le méthane (CH4) Le méthane est responsable d’environ 15 % de l’effet de serre anthropique Il se forme lorsqu’un composé organique (animal ou végétal) se décompose à l’abri de l’oxygène On le surnomme le « gaz des marais » et c’est aussi le principal composant du gaz naturel de nos cuisinières Formation du méthane par putréfaction ou fermentation La fermentation est favorisée dans les milieux peu oxygénés : comme les marais ou les estomacs et tubes digestifs (flatulences, 95 % rots et seulement 5 % pets pour les émanations de méthane). 1 vache dans un champ = 1 tonne d’équivalent CO2 en une année (flatulence CH4 et transformation microbienne de l’azote des déjections N2O). La culture du riz en est aussi responsable, car les zones humides en général émettent du méthane et également les décharges d'ordures ménagères (encore le "pourrissement" à l'abri de l'oxygène de l'air).

12 Le protoxyde d'azote (N2O)
Il est à l’origine d’environ 5 % de l’effet de serre anthropique Une partie des engrais (engrais azotés) est transformée par l’action des sols en N2O C’est aussi « le gaz hilarant » Provient également de certains procédés chimiques.

13 L’Ozone (O3) L’ozone de la troposphère engendre environ 10 % de l’effet de serre anthropique C’est l'un des composants de la pollution locale et il provient indirectement de la combustion d'hydrocarbures Il y a deux endroits où l'on peut trouver des concentrations en ozone dans l'atmosphère : - Dans la stratosphère*, c'est le "bon" ozone, celui qui arrête les ultra-violets - Près du sol, c'est le "mauvais" ozone, celui des pics de pollution, qui nous brule les yeux et nous irrite la gorge. S'agit-il du même ozone ? Oui. Simplement dans la haute atmosphère nous ne le respirons pas, et nous voyons donc juste son effet positif. Dans la basse atmosphère, il intercepte aussi les UV, du reste, mais là nous le respirons … L’ozone n’est pas pris en compte dans les accords de Kyoto. Cela est dû à des difficultés pratiques (nous émettons des précurseurs d’ozone et l’ozone se forme après) et non à une absence d'influence sur le climat. L’érosion de l’ozone stratosphérique explique sa contribution négative au réchauffement (moins d’ozone stratosphérique à effet de serre).

14 Les GES industriels Les halocarbures : les CFC (les chlorofluorocarbones) interdits par le Protocole de Montréal (1987), les perfluorocarbures (PFC) et les hydrofluorocarbures (HFC), utilisés dans l’industrie du froid L’hexafluorure de soufre (SF6), utilisé dans certaines applications électriques (transformateurs) et les doubles vitrages Climat_3-1 vers 9 mn 30 Les CFC ne font pas partie des gaz Kyoto L’hexafluorure de soufre (SF6) n’est pas émis en grande quantité mais est encore plus absorbant pour les infrarouges. Isolants des fils électriques du réseaux lorsque cela est nécessaire. Les PFC étaient essentiellement utilisés dans les climatiseurs, certaines unités de réfrigération et certains extincteurs. Ils sont de plus en plus utilisés comme agent antiadhésif (instruments de cuisson) et comme imperméabilisants ou agents anti-tache sur les textiles et tapis. Ils sont parfois présents sur des emballages alimentaires (contenants de fast-food, emballages de pop corn prévu pour le four à micro-ondes) Ophtalmologie : utilisé comme remplaçant temporaire de l'humeur vitreuse dans les chirurgies du détachement de la rétine. Les HFC ont fait leur apparition un peu après la mise en application du Protocole de Montréal (1987) selon lequel l'utilisation des chlorofluorocarbures (CFC) et des hydrochlorofluorocarbures (HCFC) était désormais interdite du fait qu’ils participaient activement à la dégradation de la couche d'ozone. S'ils ne détériorent pas la couche d'ozone, les HFC favorisent en revanche l'effet de serre et font partie des six principaux gaz à effet de serre inscrits sur la liste du Protocole de Kyoto. Leur potentiel de réchauffement global (PRG ans) correspond en moyenne à 2 800 fois celui du dioxyde de carbone (CO2), allant d’un facteur de 140 (HFC-152a) à un facteur de 11 700 (HFC-23). En plus de protéger l’ozone, les HFC offrent une bien meilleure efficacité énergétique que les CFC. Les HFC possèdent des propriétés techniques similaires à celles des CFC, notamment leur ininflammabilité (ou inflammabilité modérée dans le cas du HFC-152a), leur faible toxicité ainsi que leur température de fusion permettant de les utiliser comme fluides réfrigérants. Les HFC peuvent donc facilement remplacer les CFC dans la majorité de leurs applications, tout en réduisant la quantité de gaz nécessaire. On estime que les HFC contribuent aujourd’hui à environ 0,5-1 % de l’effet de serre global et que cette contribution devrait atteindre environ 3 % en En effet, les émissions de HFC sont en hausse depuis les années 1990 (+208 % de 1990 à 2004 en France)[3], mais ces dernières restent beaucoup moins alarmantes que celles des CFC qui totalisaient 25 % des contributions à l’effet de serre global en 1990, de sorte que l’utilisation des HFC demeure avantageuse sur le plan énergétique et pour l’environnement.[4] Les émissions de HFC sont aujourd’hui contrôlées et jugées indésirables pour l’environnement, mais ces gaz seront sans doute encore utilisés dans l’industrie du froid, faute d'alternative aussi intéressante du point de vue économique. Les alternatives les plus connues pour l’industrie du froid (réfrigérants) sont l’ammoniac, gaz toxique et modérément ininflammable, et le dioxyde de carbone dont le point critique est d’une valeur trop basse pour offrir une fiabilité et une efficacité comparables.

15 Quels sont les 6 gaz couverts par le protocole de Kyoto ?
Le dioxyde de carbone Le méthane Le protoxyde d’azote Les perfluorocarbures Les hydrofluorocarbures L’hexafluorure de soufre

16 Mesures et unités

17 Ce graphique représente le forçage radiatif résiduel, au cours du temps (ordonnée en watt par mètre carré), provenant d'une tonne de gaz émise à l'instant 0. Avec un simple changement d'unité sur l'axe vertical, ce graphique pourrait tout aussi bien représenter la concentration supplémentaire dans l'atmosphère, au cours du temps, qui suit l'émission d'une tonne de gaz à effet de serre à l'instant 0. NB : comme les axes de ce graphique sont gradués en échelle logarithmique - chaque changement de graduation correspond à une multiplication par 10 - il n'y a pas de zéro au croisement des axes, mais c'est tout comme. On voit qu'il faut attendre de l'ordre du siècle avant que le CO2 ne commence à être évacué de l'atmosphère, de l'ordre de 10 ans pour le méthane, mais que certains halocarbures (par exemple le CF4, en haut du diagramme) n'ont toujours pas commencé à s'épurer significativement de l'atmosphère au bout de ans. Cette simple caractéristique "physique" explique pourquoi le changement climatique est un processus fondamentalement irréversible, qu'il sera complètement impossible d'inverser à bref délai le jour où l'expérience nous importunera pour de bon. Source : D. Hauglustaine, LSCE

18 La formule du PRG relatif d’un gaz
Plus complet sur l’explication de la formule que Manicore ci-dessous : potentiel de réchauffement global. Calculer formellement ce PRG tient à peu près de la mission impossible : cela suppose de spéculer sur l'évolution du forçage radiatif, qui dépend elle-même de l'évolution de l'épuration des gaz de l'atmosphère, de la concentration préexistante - et des émissions à venir - d'autres gaz ayant des raies d'absorption dans les mêmes plages de rayonnement, etc... En effet, il existe des "zones de recouvrement" entre les différents gaz à effet de serre : plusieurs d'entre eux (par exemple le méthane et le protoxyde d'azote) absorbent les mêmes longueurs d'onde, ce qui fait que l'effet d'un supplément d'un des gaz n'est pas indépendant de la proportion des autres gaz déjà présents dans l'atmosphère. Il importe aussi de noter que le temps qu'un gaz reste dans l'atmosphère dépend des conditions du moment : si les puits absorbant le gaz carbonique saturent (deviennent moins efficaces), la durée de séjour dans l'air de ce gaz augmentera. Postuler que la vitesse d'élimination du CO2 de l'atmosphère sera stable sur 100 ans étant précisément contraire à la conclusion (les choses vont changer) il en résulte que le PRG est par construction approximatif. Le PRG est donc une manière simplifiée de représenter les choses : si l'on voulait être exact, chaque PRG serait une fonction non seulement de la capacité d'absorption propre de chaque gaz, mais aussi de la concentration des autres gaz déjà présents, et encore de l'évolution future des "puits" qui épurent le gaz de l'atmosphère. Cela est bien évidemment impossible (ou tout du moins pas avec des formules explicites). Toutefois, pour imparfaite qu'elle puisse être, une comparaison approximative reste bien préférable à pas de comparaison du tout pour guider l'action. Source : Manicore Où : F est le forçage radiatif (la quantité du rayonnement intercepté et renvoyé vers le sol) exprimé en watt par mètre carré - N est le nombre d’années égal à 100

19 Pouvoir de réchauffement global (PRG)
Le PRG relatif d’un GES est le rapport entre l’énergie renvoyée vers le sol en 100 ans par 1 kg du gaz et celle renvoyée en 100 ans par 1 kg de CO2 Il dépend des capacités d’absorption et de renvoi des infrarouges, et des durées de vie respectives des gaz dans l’atmosphère Il serait plus exact de toujours parler de « PRG relatif » EXTRAIT MANICORE GazFormulePRG relatif / CO2 (à 100 ans)Gaz carboniqueCO21MéthaneCH425 Protoxyde d'azoteN2O 298PerfluorocarburesCnF2n à HydrofluorocarburesCnHmFp120 à Hexafluorure de soufreSF Source : GIEC, 4è rapport d'évaluation, 2007 Ce que signifie le tableau ci-dessus, c'est donc que si on met 1 kg de méthane dans l'atmosphère aujourd'hui, on produira le même effet, sur le siècle, que si on émet 25 kg de gaz carbonique au même moment. On pourrait résumer en disant qu’ un kg de méthane "fait" 25 fois l'effet de serre cumulé sur un siècle d'un kg de gaz carbonique, ou encore que le méthane est un gaz 25 fois plus puissant que le gaz carbonique pour l'effet de serre. Si on met 1 kg d'hexafluorure de soufre dans l'atmosphère, on "fait" fois plus d'effet de serre cumulé sur un siècle que si on met un kg de gaz carbonique : pour l'effet de serre un kg de ce gaz "vaut" 22,8 tonnes de CO2, c'est à dire plus que l'émission annuelle de 3 Français ! Heureusement nous en émettons de toutes petites quantités pour le moment (voir plus loin). Le PRG est donc tout simplement l'équivalent CO2 : il correspond au poids de CO2 qui produira la même perturbation du système climatique que le poids du gaz considéré. Dans certaines circonstances, plutôt que de mesurer le poids de gaz carbonique, les physiciens - et souvent les ingénieurs - ont pris l'habitude d'utiliser léquivalent carbone. A ce moment là, plutôt que de comparer au poids de CO2 émis, on compare au seul poids du carbone contenu dans le CO2 émis. Par définition, un kg de CO2 vaut 0,2727 kg d'équivalent carbone, c'est à dire le poids du carbone seul dans le composé "gaz carbonique".Pour les autres gaz, l'équivalent carbone vaut :équivalent carbone = PRG relatif x 0,2727Cela peut sembler très compliqué, mais c'est au contraire très simple. En effet, cette convention permet de savoir sans calcul combien d'équivalent carbone nous obtiendrons dans le CO2 résultant de la combustion d'un hydrocarbure donné. Il suffit de mesurer le poids de carbone par kg d'hydrocarbure brûlé, et cela donnera l'équivalent carbone du CO2 émis (l'hydrogène donne de l'eau, qui ne compte pas, comme expliqué au début de cette page). Simple, dis-je ! Pour les principaux gaz à effet de serre, par exemple, les équivalents carbone sont les suivants. GazFormuleéquivalent carbone par kg émisGaz carboniqueCO20,273MéthaneCH46,82 Protoxyde d'azoteN2O81,3PerfluorocarburesCnF2n à HydrofluorocarburesCnHmFp34 à Hexafluorure de soufreSF66.220

20 Le PRG des 6 gaz de Kyoto à 20 et 100 ans
Exemple : PRG du CH4 = 21 CO2Eq Ozone pq pas gaz kyoto ? N’est pas émis de façon primaire par une source d’émission provenant de la terre, c’est suite à d’autres émissions primaires (vapeur d’essence, méthane, etc..) qu’il se constitue dans l’atmosphère. D’où impossibilité d’attribuer telle quantité d’ozone à tel facteur d’émisssion. C’est bien pour ces raisons techniques qu’on en tient pas compte dans Kyoto. Lire : un kg de méthane déversé dans l’atmosphère concourt 21 fois plus à l’effet de serre sur 100 ans qu’un kg de dioxyde de carbone. On dit aussi que 1 kg de méthane = 25 kg CO2eqvlt. Certains gaz n'ont toujours pas commencé à s'épurer significativement de l'atmosphère au bout de ans. Pour les 3 gaz industriels (dt hexaflorure de souffre), cf. la boîte à outil diapo 15 et Climat_3-1 vers 9 mn 30. Cf. 2 diapos avant et la diapo précédente pour l’explication du PRG. Diapo précédente pour PRG = équivalent CO2. Idem pour équivalent carbone. Ou boîte à outils. A cause de la durée de vie des gaz, l ’état du phénomène de l ’effet de serre n ’est pas le résultat du flux des émissions présent, mais la somme des émissions présentes et celles passées (corrigées de leur profil de vie). Le phénomène de l ’effet de serre est donc cumulatif. 20 Le PRG à 100 ans est synonyme de Tonne équivalent CO2 Source : GIEC 20

21 Exemple : le PRG du méthane
Le PRG du méthane (CH4) est de 25 ; sa durée de vie dans l’atmosphère est de quelques années mais sa puissance radiative est relativement élevée Dit autrement, si l’on met 1 kg de méthane dans l'atmosphère aujourd'hui, on produira le même effet sur le siècle que si l’on émet 25 kg de CO2 au même moment Il serait plus exact de parler de « PRG relatif » Cf. La nuit du climat Jouzel Dessus 38 mn 25’ à 42 mn 15 sur : TI : puisque le PRG = 25, la méthanisation des déjections animales (reproduction de manière contrôlée de la décomposition anaérobie) est fort utile (R. Trotignon, p. 44). On récupère du méthane (biogaz) qui lorsqu’il sera brûlé dégagera du CO2 au PRG bien inférieur. EXTRAIT MANICORE GazFormulePRG relatif / CO2 (à 100 ans)Gaz carboniqueCO21MéthaneCH425 Protoxyde d'azoteN2O 298PerfluorocarburesCnF2n à HydrofluorocarburesCnHmFp120 à Hexafluorure de soufreSF Source : GIEC, 4è rapport d'évaluation, 2007 Ce que signifie le tableau ci-dessus, c'est donc que si on met 1 kg de méthane dans l'atmosphère aujourd'hui, on produira le même effet, sur le siècle, que si on émet 25 kg de gaz carbonique au même moment. On pourrait résumer en disant qu’ un kg de méthane "fait" 25 fois l'effet de serre cumulé sur un siècle d'un kg de gaz carbonique, ou encore que le méthane est un gaz 25 fois plus puissant que le gaz carbonique pour l'effet de serre. Si on met 1 kg d'hexafluorure de soufre dans l'atmosphère, on "fait" fois plus d'effet de serre cumulé sur un siècle que si on met un kg de gaz carbonique : pour l'effet de serre un kg de ce gaz "vaut" 22,8 tonnes de CO2, c'est à dire plus que l'émission annuelle de 3 Français ! Heureusement nous en émettons de toutes petites quantités pour le moment (voir plus loin). Le PRG est donc tout simplement l'équivalent CO2 : il correspond au poids de CO2 qui produira la même perturbation du système climatique que le poids du gaz considéré. Dans certaines circonstances, plutôt que de mesurer le poids de gaz carbonique, les physiciens - et souvent les ingénieurs - ont pris l'habitude d'utiliser léquivalent carbone. A ce moment là, plutôt que de comparer au poids de CO2 émis, on compare au seul poids du carbone contenu dans le CO2 émis. Par définition, un kg de CO2 vaut 0,2727 kg d'équivalent carbone, c'est à dire le poids du carbone seul dans le composé "gaz carbonique".Pour les autres gaz, l'équivalent carbone vaut :équivalent carbone = PRG relatif x 0,2727Cela peut sembler très compliqué, mais c'est au contraire très simple. En effet, cette convention permet de savoir sans calcul combien d'équivalent carbone nous obtiendrons dans le CO2 résultant de la combustion d'un hydrocarbure donné. Il suffit de mesurer le poids de carbone par kg d'hydrocarbure brûlé, et cela donnera l'équivalent carbone du CO2 émis (l'hydrogène donne de l'eau, qui ne compte pas, comme expliqué au début de cette page). Simple, dis-je ! Pour les principaux gaz à effet de serre, par exemple, les équivalents carbone sont les suivants. GazFormuleéquivalent carbone par kg émisGaz carboniqueCO20,273MéthaneCH46,82 Protoxyde d'azoteN2O81,3PerfluorocarburesCnF2n à HydrofluorocarburesCnHmFp34 à Hexafluorure de soufreSF66.220

22 Equivalent CO2   L’unité « Equivalent CO2 »  est synonyme de PRG : elle correspond au poids de CO2 qui produit la même perturbation climatique que le poids du gaz considéré L’Equivalent CO2 du méthane est de 25, puisqu’il faut 25 tonnes de CO2 pour engendrer la même perturbation qu’une tonne de méthane

23 Equivalent carbone Par définition, un kg de CO2 vaut 0,2727 kg d‘ « équivalent carbone », c'est à dire le poids du carbone seul dans le composé « gaz carbonique » Pour les autres gaz, l'équivalent carbone est égal à : PRG x 0,2727 Exemple : l’équivalent carbone du méthane est égale à : 25 x 0,2727 kg = 6,8 kg A chaque gaz à effet de serre, ici défini par son nom puis par sa formule chimique, on peut associer un équivalent carbone par kg émis : - Gaz carbonique ; CO2 ; 0,273 ; - Méthane ; CH4 ; 6, Protoxyde d'azote ; N2O ; 81, Perfluorocarbures ; CnF2n+2 ; 1.772,73 à 2.372, Hydrofluorocarbures ; CnHmFp ; 38,2 à 3.190,9 - Hexafluorure de soufre ; SF6 ; 6.518,2

24 PPM (parties par million)
La ppmv (partie par million en volume) et la ppbv (partie par milliard en volume) servent à mesurer l’évolution de la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère La teneur atmosphérique en CO2 est ainsi de 379 ppmv en 2005 (379 molécules de CO2 pour un million de molécules contenues dans l’air), contre 280 ppmv en 1750 La teneur atmosphérique en méthane est de 1774 ppbv en 2005 contre 715 ppbv en 1750

25 Tonne équivalent pétrole (TEP)
La tonne équivalent pétrole (TEP) est une unité de mesure de l'énergie utilisée pour comparer et additionner les quantités d’énergie produites par différents combustibles Une TEP = 42 gigajoules = kWh, soit l’énergie dégagée sous forme de chaleur par la combustion d’une tonne de pétrole Une tonne d’un autre combustible dégagera plus ou moins de chaleur Ex. : 1 tonne d’essence = 44 gigajoules = 1,048 TEP 1 tonne de houille = 26 gigajoules = 0,619 TEP En d’autres termes : 1 TEP = la quantité d’énergie thermique dégagée par la combustion d’une tonne de pétrole Pour l’électricité qui ne brûle pas ? Elle transporte de l’énergie qui peut aussi se mesurer en joules. 1 MWh = 0,086 TEP (1 méga-watt.heure égale 1000 kWh) Climat 1-1 à 7’30’’ une kilotonne (1 kt) vaut mille tonnes, soit 106 kg. une mégatonne (1 Mt) vaut un million (106) de tonnes, soit 109 kg. une gigatonne (1 Gt) vaut un milliard (109) de tonnes, soit 1012 kg. une tératonne (1 Tt) vaut mille milliard (1012) de tonnes, soit 1015 kg. WATT ? Consommer, échanger, dissiper de l'énergie, peut se faire plus ou moins rapidement. Exactement comme avec un robinet d'eau : il est possible de consommer dix litres d'eau en quelques secondes (robinet ouvert à fond) ou en plusieurs jours (robinet fermé qui goutte). C'est la même quantité d'eau qui est consommée mais pas avec la même "vitesse", ou plus exactement avec le même débit. Pour l'énergie, c'est exactement la même chose sauf que l'on ne parle pas de débit d'énergie mais de puissance. Une explosion, un éclair sont des phénoménes de forte puissance (échange rapide de beaucoup d'énergie) sur des durées courtes. Inversement, la chaleur qui nous vient du soleil, nous arrive avec une puissance relativement faible mais sur une durée longue (12 heures par jour en moyenne et par beau temps !!). La puissance, qui représente donc le "débit d'énergie" lors d'un transfert énergétique, se mesure en WATT (du nom d'un autre scientifique, écossais celui-ci : James Watt). Un watt correspond à une puissance d'un joule par seconde. Facile de l’illustrer avec la puissance différenciée de nos ampoules électriques Le kilowatt ne désigne pas forcément de l’énergie électrique (cf. facture GDF en kilowatts).

26 Lexique

27 L’Albedo L’albedo est le rapport de l’énergie solaire réfléchie par une surface à l’énergie solaire incidente Il est compris entre 0 (corps noir parfait) et 1 (miroir parfait)

28 Annexe B du protocole de Kyoto et Annexe I de la CCNUCC
Les pays de l’annexe B du Protocole de Kyoto sont ceux qui ont pris des engagements chiffrés de limitation ou de réduction des émissions par rapport à l’année 1990 La liste se confond pratiquement avec celle de l’annexe I de la CCNUCC, composée des pays développés et des pays en transition vers l’économie de marché. Les Etats-Unis figurent dans l’annexe B : ils signent le Protocole sans le ratifier ensuite. La liste de l’annexe B se confond pratiquement avec celle de l’annexe I de la CCNUCC composée des pays développés et des pays en transition vers une économie de marché. Pays développés plus précisément les pays qui étaient membres de l’OCDE en Les pays de l’annexe II sont les pays membres de l’OCDE de l’annexe I. On utilise le terme « Hors annexe I » pour le reste des pays.

29 Chauffe-eau solaire Le solaire thermique ne produit pas d’électricité mais de la chaleur Grâce à de grands panneaux sombres dans lesquels circulent de l’eau, on récupère la chaleur du soleil Cela permet d’alimenter des chauffe-eau solaires

30 Energies primaires et énergies finales
Les énergies que nous utilisons, et qui sont qualifiées de "finales", sont obtenues à partir des sources disponibles dans la nature, qui sont qualifiées de "primaires". L’essence, le butane, l’électricité, … sont des énergies finales Le pétrole, le charbon, le gaz naturel, la force du vent, le rayonnement du soleil … sont des énergies primaires En fait on ne « produit » pas d’énergie mais on la transforme.

31 Energies renouvelables
Une énergie est dite renouvelable lorsque sa source se renouvelle au moins aussi vite que son utilisation Elle provient du soleil, du vent, de la chaleur de la terre, des chutes d’eau, des marées ou encore de la croissance des végétaux, son exploitation n’engendrant pas ou peu de déchets et d’émissions polluantes . On les qualifie souvent d’énergies « flux » par rapport aux énergies « stock », elles-mêmes constituées de gisements limités de combustibles fossiles : pétrole, charbon, gaz, uranium.

32 Géothermie - La géothermie est une science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre. Dans certaines roches et à certaines profondeurs circule de l’énergie, sous forme de vapeur et d’eau chaude. - Les eaux sont collectées puis distribuées pour alimenter des réseaux de chauffage urbains. En France, logements (Ile-de-France et Aquitaine) sont chauffés grâce à cette forme d’énergie. - En Guadeloupe, une centrale de production d’électricité géothermique a été construite et permet d’alimenter le réseau électrique. .

33 Le Peak oil ou Pic pétrolier
Au niveau d’un puits, d’un champ pétrolier, d’une région, d’un pays, le peak oil désigne le maximum de la courbe qui retrace la production pétrolière au cours du temps Au niveau mondial, le peak oil correspond à l’année où la production mondiale plafonne(ra) (déjà atteint pour l’ASPO – Association for the study of peak oil, il le sera au cours de la décennie 2010 pour l’AIE - Agence internationale de l’énergie) Pic de Hubbert : atteint aux Etats-Unis 48 (donc sans l’Alaska) vers ASPO (Association for the Study of Peak Oil)

34 Photovoltaïque (effet)
Décrit par le physicien français Antoine Becquerel, l’effet photovoltaïque est simple dans son principe Les panneaux solaires se composent de photopiles constituées de silicium, un matériau semi-conducteur qui abrite des électrons Excités par les rayons du soleil, les électrons entrent en mouvement et produisent de l’électricité

35 Troposphère et stratosphère
La troposphère est la partie de l'atmosphère terrestre située entre la surface du globe et une altitude d'environ 8 à 15 kilomètres, selon la latitude et la saison La stratosphère est la seconde couche de l'atmosphère terrestre (jusqu’à 50 km), se situant au-dessus de la troposphère et sous la mésosphère

36 Unités de Quantités Attribuées (UQA)
Les Unités de Quantités Attribuées (UQA) aux Etats de l’annexe B signataires du Protocole de Kyoto correspondent à leurs objectifs d’émission sur la période

37 Unités de Réduction Certifiés des Emissions (URCE)
Les Unités de Réduction Certifiées des Emissions (URCE) sont les crédits générés par la réduction d’une tonne d’émission de GES dans le cadre d’un projet MDP (Mécanisme de Développement Propre)

38 URCE temporaires Dans le domaine forestier, seuls les plantations d’arbres peuvent faire l’objet de crédits-MDP, à concurrence de 1 % maximum des émissions d’un Etat Compte-tenu des risques (incendie, …), des « URCE temporaires » sont délivrées : leur durée de vie est limitée à la durée de stockage du CO2 dans le bois 1er point : les projets de déforestation évitée ou qui augmentent le stock de carbone des sols sont exclus des projets MDP, vu la difficulté à mesurer la quantité de CO2 stocké dans le bois ou le sol. 1er et 2ème point : seuls quelques projets de boisement sont mis en œuvre aujourd’hui (potentiel de 2 millions d’URCE temporaires d’ici 2012).

39 Unités de Réduction des Emissions (URE)
Les Unités de Réduction des Emissions (URE) sont les crédits générés par la réduction d’une tonne d’émission de GES dans le cadre d’un projet MOC (Mise en Œuvre Conjointe)

40 ANNEXE

41 Compenser est-ce réduire ? (1)
« Compenser » consiste à racheter tout ou partie de ses émissions de GES, sur une base volontaire, ou pour se mettre en conformité avec une règle (Kyoto) Quelle que soit sa forme (crédits volontaires, MDP ou MOC), la compensation n’engendre pas de réduction des émissions de GES MDP : pas de réduction supplémentaire par rapport à un objectif pré-défini (puisque sert à réaliser l’objectif)

42 Compenser est-ce réduire ? (2)
Les crédits achetés par la compensation volontaire ne font que neutraliser des émissions existantes Les crédits des projets MDP s’ajoutent au plafond de l’investisseur (ce qui est réduit au Sud augmente la capacité d’émission du Nord) Dans le cadre de la MOC, toute réduction s’ajoute aux capacités d’émission du pays d’origine de l’investissement et est déduite de celles du pays hôte La MOC intervient entre deux pays soumis à plafond d’émissions, et revient à descendre le plafond du pays d’accueil pour relever celui du pays investisseur. Ce système de « gaz communiquant » ne se retrouve pas dans le MDP, où les crédits sont créés ex nihilo puisque le pays d’accueil n’est pas soumis à plafond.