Charbon1 Charbon propre? 2 nouvelles Centrales à charbon !! Etat de la pollution de la Région Havraise Extraction et combustion du charbon Changement climatique.

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1 charbon1 Charbon propre? 2 nouvelles Centrales à charbon !! Etat de la pollution de la Région Havraise Extraction et combustion du charbon Changement climatique Evolution technologique (capture du CO 2 ) Collectif 2Cn2C et pétition Politiques énergétiques

2 charbon2 Les Centrales thermiques : SNET et POWEO du Havre Au deuxième semestre 2006, la presse havraise s'est fait l'écho de la décision de construire au Havre, 2 nouvelles centrales à charbon (de 600 à 800Mw). Jean Marc Lacave: "une mise en service pour 2011" "avec capture de CO2" "et séquestration par des algues" Nelly Olin: "stade de discussions et non de projet » Qui a raison?

3 charbon3 Les Émissions Industrielles de Dioxyde de Soufre (SO2) Le dioxyde de soufre est un gaz irritant, notamment pour l’appareil respiratoire. Associé à des particules, il peut déclencher une gêne respiratoire chez les personnes sensibles, ou réalisant des efforts physiques intenses. Le mélange acido-particulaire peut selon les concentrations des différents polluants déclencher des effets bronchospatiques chez l’asthmatique, augmenter les symptômes respiratoires aigus chez l’adulte (toux, gène respiratoire), altérer les fonctions respiratoires chez l’enfant (baisse de la capacité respiratoire, excès de toux ou de crise d’asthme).

4 charbon4 D’autre part, le dioxyde de soufre se transforme principalement en acide sulfurique qui, en se déposant, contribue à l’acidification et à l’appauvrissement des milieux naturels, et à la détérioration des matériaux (pierre, métaux…). Le dioxyde de soufre provient essentiellement de la combustion des combustibles fossiles tels que le charbon et le fioul. Les sources principales sont industrielles avec notamment les centrales thermiques, les grandes installations de combustion.

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8 8 Les émissions d'Oxydes d'Azote (NOx) Le monoxyde d’azote passe dans les alvéoles pulmonaires, se dissout dans le sang où il limite la fixation de l’oxygène sur l’hémoglobine. Les organes sont alors moins bien oxygénés. Le dioxyde d’azote pénètre dans les voies respiratoires profondes où il fragilise la muqueuse pulmonaire face aux agressions infectieuses, notamment chez les enfants. L’exposition au NO2 serait un facteur de risque de survenue des symptômes respiratoires chroniques chez les enfants de moins de 12 ans. Les études expérimentales et épidémiologiques semblent suggérer une relation entre l’asthme et l’exposition au NO2 aux concentrations habituelles rencontrées. Le dioxyde d’azote est surtout un indicateur de sources de pollution complexe et constitue par ailleurs l’un des principaux précurseurs de la pollution photochimique par l’ozone.

9 charbon9 En présence d’eau, le dioxyde d’azote se transforme en acide nitrique qui retombe au sol ou sur la végétation, contribuant ainsi, avec d’autres polluants, à l’acidification des milieux. La présence de ce polluant est principalement liée à la combustion. Dans la région, les émissions sont imputables à l’automobile (environ 38 %) et à l’industrie (environ 35 %), mais la part de l’industrie est parfois largement majoritaire, comme sur Le Havre où elle rejette environ 80 % des NOx.

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13 charbon13 Le charbon ? Le charbon est un combustible fossile qui se trouve naturellement dans l’environnement partout dans le monde. Il s’agit du combustible fossile le plus abondant et figure au deuxième rang, derrière le pétrole, parmi les sources d’énergie les plus importantes. Le charbon est principalement composé de carbone, avec de plus faibles proportions d’hydrogène, d’oxygène, d’azote et de soufre. Le charbon est catégorisé ou classé, selon le degré de transformation en carbone du matériel végétal à partir duquel il a été formé, de même qu’en fonction de sa teneur en eau et en soufre.

14 charbon14 Le charbon Energie fossile polluante à l'extraction et à la combustion Le minerais A son extraction, le charbon libère du méthane: 20 fois le CO 2 comme GES, soit 13 kg de CH 4 /tonne de charbon extrait. Chaque tonne de charbon contient également quelques grammes d'uranium et de thorium.

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18 charbon18. La combustion - La combustion du charbon émet environ 1 kg de CO 2 par kwh d'électricité produite. - Ainsi une centrale à charbon de 1000 MW rejette: - 7,8 Mt de CO 2, - 40 000 tonnes de SO 2, - 10 000 tonnes de NO 2 - 6000 tonnes de poussières - 450 000 tonnes de déchets solides - une dizaine de tonnes d'uranium et de thorium. (Ces données sont tirées de l'ouvrage "Déchets et pollution" de C. NGO, Directeur scientifique au CEA, A. Régent, Ingénieur en chef des Mines, conseiller technique auprès du Haut Commissariat à l'Energie atomique, B. Bigot, Haut Commissaire à l'Energie Atomique)

19 charbon19 La part du charbon dans les GES Une étude récente (2006) du Délégué Interministériel au Développement Durable montre que le charbon est la source d'énergie la plus émettrice de CO 2 : Sa part est de 38% en rejet de CO 2 pour une offre de 24% d'énergie primaire.

20 charbon20 31 - 36 % ? 40 - 45 %  1950 - 19701970 - 19901990 - 2010> 2010  ~+30% 25 - 31 % 50, 150, 300 300, 600 up to 1000 Capacité en MW 0 Réalisable aujourd’hui Possible demain Augmentation pas à pas du rendement des centrales thermiques 20 25 30 35 40 45 50 Augmentation du rendement signifie moins de CO2 émis pour la même quantité d’électricité produite

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28 charbon28 Le captage et le stockage du CO 2 Eviter tout rejet de CO 2 dans l'atmosphère en captant ce gaz dès sa source de production et en le stockant dans le sous-sol où il ne pourra plus contribuer au réchauffement climatique planétaire. Cette technologie pourrait être mise en œuvre partout où les émissions de CO 2 sont concentrées, c'est-à-dire principalement dans les secteurs de la production d'électricité et de la grande industrie comme les cimenteries ou les centres sidérurgiques.

29 charbon29 - Aujourd'hui toutefois, cette technologie se heurte : => d'une part, à des coûts relativement élevés dont le montant global comprenant : - le captage, - la compression (pour liquéfier), - le transport - et le stockage, est évalué entre 40 et 70 $/t de CO 2 => et d'autre part, à l'incertitude concernant le comportement du CO 2 dans les structures géologiques pendant des milliers d'années.

30 charbon30 - Par conséquent, pour être mise en œuvre à grande échelle (stockage de dizaines de millions de tonnes), cette filière nécessite d'importants progrès scientifiques et technologiques permettant de la rendre attractive économiquement et de garantir la fiabilité à long terme des stockages. - Pour faire face à ce double défi, un effort soutenu de recherche scientifique et technologique doit être poursuivi en ce qui concerne chaque nouvelle étape de cette solution.

31 charbon31 Le captage Le captage du CO 2 représente aujourd'hui 70% du coût global de la production et constitue un enjeu technologique et économique considérable. Il existe, en principe, trois possibilités différentes de séparer le dioxyde de carbone lors de la production de courant à base de sources d’énergie fossiles: - Séparation de CO2 après la combustion - Séparation de CO2 avant la combustion - Combustion à l’oxygène

32 charbon32 Conclusion sur la séparation du CO2 Tous les procédés décrits ici pour la séquestration du CO2 n’existent pas encore sous une forme concurrentielle à l’échelon industriel. La technologie la plus expérimentée jusqu’ici est celle de la séparation du CO2 avant la combustion, dans des centrales combinées à turbines à gaz et à vapeur avec gazéification de charbon intégrée (IGCC).

33 charbon33. Le stockage Après la phase de captage, il faut pouvoir stocker le CO 2 pendant des durées suffisamment longues pour couvrir au minimum la période pendant laquelle le problème des émissions de gaz à effet de serre risque de demeurer critique. La question de la durée du stockage constitue une dimension importante de la problématique de la réduction de la concentration de CO 2 dans l'atmosphère. Par précaution, certains envisagent des solutions permettant de stocker le gaz sur des périodes pouvant atteindre des milliers d'années.

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35 charbon35 Gisements de pétrole ou réserves de gaz Centrale électrique avec Captation du CO2 Aquifères salines profondes Pipeline Gisements de charbon inexploitables Différentes options de stockage de CO2

36 charbon36 Les réalisations: - Le projet de centrale à charbon zéro émission " FutureGen " Ce projet, d'un montant d'un milliard de dollars financé par le gouvernement américain et les industriels, vise la conception d'une centrale à charbon de 275 MW destinée à produire de l'électricité et de l'hydrogène pratiquement sans émission de CO 2. Le projet de centrale est basé sur la technique de gazéification du charbon associant des technologies dites de pré-combustion pour produire de l'hydrogène à des techniques de captage et de stockage du CO 2 dans des couches géologiques.

37 charbon37 L'Union européenne: À travers son programme cadre de recherche développement (PCRD), l'Union européenne est également très active sur le sujet du captage et du stockage du CO 2 depuis plusieurs années. Elle a soutenu plusieurs projets de recherche dans le cadre du 5 ème PCRD (Recopol, ICBM, SACS, NGCAS) qui couvrent tous les domaines technologiques du captage et du stockage. Elle a également mis en place un réseau de recherche européen nommé CO 2 net et le projet européen Inca-CO 2.

38 charbon38. En France: Le soutien à la recherche et au développement 2005 a été une année charnière puisque les pouvoirs publics ont renforcé leur soutien à la recherche en créant deux nouvelles agences : l'Agence nationale de la Recherche (ANR) et l'Agence de l'Innovation industrielle (AII). Parmi les cinq thèmes de recherche prioritaires identifiées, le captage et le stockage du CO 2 ont fait l'objet d'un appel à projet lancé par l'ANR en 2005. Ce thème a bénéficié d'une enveloppe de plus de huit millions d'euros. Ces projets regroupent les acteurs français du secteur privé associé aux grands centres de recherche. L'AII paraît un moyen privilégié pour lancer la réalisation d'un pilote de démonstration en France. Ce pilote devrait servir de laboratoire en vraie grandeur permettant de valider les innovations issues de la recherche.

39 charbon39 Un certain nombre de verrous scientifiques et technologiques relatifs au captage et stockage du CO 2 subsistent aujourd'hui. Ainsi, dans le domaine du captage, de nombreux travaux sur les matériaux (absorbants, adsorbants, membranes, conditions de pression et de température plus élevées) et sur les procédés sont encore à mener. Dans le domaine du stockage géologique, la modélisation du devenir du CO 2 dans le sous-sol à long terme et la surveillance des sites de stockage (y compris des puits) nécessitent encore des travaux importants. Dans les deux domaines de vraies percées technologiques peuvent encore être obtenues.

40 charbon40 Annonce du 14 décembre 2006: La société Vattenfall a commencé en Allemagne la construction d'une centrale thermique au charbon de 30 mégawatts. L'installation doit être opérationnelle en 2008 et sera la première au monde à utiliser le procédé dit "oxyfuel" : Le charbon est brûlé non dans l'air, mais dans un mélange gazeux constitué essentiellement d'oxygène. On obtient ainsi du CO 2 très concentré qui peut être liquéfié puis stocké sous terre, au lieu d'être rejeté dans l'atmosphère. L'installation servira de prototype à la construction, entre 2012 et 2015, d'une centrale de 300 mégawatts. "A partir de 2020 au plus tard, toutes les nouvelles centrales seront construites avec cette technique", assure Damian Müller, porte-parole de Vattenfall Europe.

41 charbon41 Bilan: Toutes ces techniques de captage et de stockage sont émergentes et posent beaucoup de questions en terme de faisabilité et de coût. Cette dernière annonce de Vattenfall illustre bien le fait qu'aucune solution industrielle (centrale thermique de 800 Mw) n'est envisageable à l'heure actuelle.

42 charbon42 Le rapport du DIDD (2006) évoque plusieurs scénarios: - un scénario de référence (SR) ou aucune technologie nouvelle n'est utilisée d'ici 2030 dans les centrales à charbon. - Un scénario 1 utilisant "les meilleures technologies disponibles" qui "limite" les émissions dues au charbon à 9,4 Gt en 2030 (au lieu de 11,3Gt, soit -17% par rapport au SR). - Un scénario 2 utilisant "les meilleures technologies à l'avenir"(!) qui limite à 8,4 Gt (-26%). - Un dernier scénario 3, identique au 2, basé sur le recours à la capture et au stockage de CO 2 (CSC) et par l'usage intensif du nucléaire (!!) est envisagé avec un effet supplémentaire seulement pour 2050.

43 charbon43. Les algues ! Une technique nouvelle alternative au stockage du CO 2 a fait l'objet d'annonces récemment. Il s'agit de la culture d'algues vertes (cyanobactéries). Un communiqué de presse du 25 mai 2006 de l'institut ISIS, organisme privé anglais, dit qu'il est envisageable que des algues permettraient de capturer le CO 2 et de plus de fournir un biocarburant.

44 charbon44. Isaac Berzin, de l'Institut de Technologie du Massachusetts, a fait la même annonce. Il a expérimenté la culture d'algues "avalant" jusqu'à 40% du CO 2 émis, par photosynthèse, ainsi que 86% du protoxyde d'azote. Greenfuel, société créée par I. Berzin dans le Massachusetts, conduit une expérimentation dans une usine de 1000Mw. Seulement cela exige une surface de 2000 hectares!

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46 charbon46 Les Centrales thermiques : SNET et POWEO du Havre L'annonce de 2 centrales à charbon (de 600 à 800Mw) "propre" au Havre, opérationnelle en 2011, laisse entendre que la captation du CO 2 serait acquise. Les éléments vus ci-dessus laissent à penser que cette annonce relève de la fiction. Les techniques envisagées ne sont pas opérationnelles à cet horizon. Nelly Olin: "stade de discussions et non de projet » Jean Marc Lacave: "une mise en service pour 2011 » Qui a raison?

47 charbon47 Pierre RADANNE, ex-directeur de l'ADEME (agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie) "La France n'a pas besoin d'une centrale thermique de 1000 MW. La France n'a pas besoin de source nouvelle d'électricité avant 2025. La France a actuellement une capacité de production exportatrice. La durée de vie d'une centrale neuve est d'environ 50 ans. On ne peut pas rester d'ici 2050 avec cette technologie de charbon. En 2020-2030, on fera des chaudières avec pré captage et séparation du CO2. Si une centrale n'est pas prévue dès le départ pour capter le CO2, son adaptation ultérieure est impossible ou à un coût exorbitant... On a besoin d'une politique énergétique d'ensemble... Quand les technologies seront matures (pas avant 10 ans), vous pourrez l'utiliser..."