ENJEUX ENERGETIQUES ET CONSEQUENCES ENVIRONNEMENTALES Jean-Charles Abbé

Énergies Sécurité approvisionnement Efficacité économique Impacts environnementaux HumanitairesTechniques Politique Les enjeux énergétiques : un problème multi-paramétrique Facteurs humains

– NIMBY (Not In My Backyard) – BANANA (Build Absolutely Nothing Anywhere Near Anybody) Deux principes fondamentaux

Un accroissement prévisible de la demande énergétique ……

Démographie

Urbanisation

Lamélioration du niveau de vie et limpact sur la consommation électrique

Consommations en énergie primaire par habitant (MTEP)

Jean-Charles ABBE Structure de la consommation France 2004

Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Structure de la consommation monde 2002

Dans un contexte politique, géopolitique, économique troublé et de raréfaction des ressources, notamment en hydrocarbures,

Pétrole : réserves identifiées

Prospective : production mondiale de pétrole

et dindicateurs climatiques et environnementaux préoccupants

CH 4 CO 2 T Variations au cours des millénaires

Variations au cours des trois derniers siècles

Emissions de CO 2 : origines

Variations des concentrations en fluorocarbones

Variations des températures au cours des siècles

Impliquant la mise en cause dun effet de serre, associé à une pollution généralisée

Leffet de serre

ConstituantDCValeur relative (effet radiatif) Gaz carbonique801 Méthane0,856 Oxyde nitreux0, zone0, CFC0, SF 6 0, Effets comparés des différents GES

Gaz constituants de l'air sec Volumes (en %) Azote (N 2 )78,09 Oxygène (O 2 )20,95 Dioxyde de carbone (CO 2 )0,035 Hydrogène (H 2 )5, Ozone (O 3 )1, Constituants de lair

Pollution au dessus des lacs nord américains

Les différents gaz à effet de serre

Origines des émissions de CO 2 Jean-Charles Abbé

Conséquences actuelles et anticipées du réchauffement climatiques

Augmentation des vagues de chaleur, périodes sèches Recrudescence de maladies infectieuses (paludisme, fièvre jaune, encéphalites virales) Modifications des productions agricoles (famines) Impacts sociétaux ( changements des ressources, de lenvironnement,..)

Déviation du Gulf Stream

Quelles énergies face à ces contraintes environnementales ?

Le pétrole

Le gaz

Réserves importantes et bien distribuées Polluant gaz carbonique, soufre, cendres (radioactives)Nécessité - daugmenter les rendements - de piéger les polluants - de traiter les fumées Le Charbon

Les différentes voies Chaudières à charbon pulvérisé et traitement des fumées Chaudières à lit fluidisé circulant Chaudières à lit fluidisé sous pression Gazéification intégrée à un cycle combiné (coûts très élevés)

nincite pas à préconiser le parc de centrales au charbon en France, sauf en cas dabandon du nucléaire. « La mauvaise performance du charbon en matière démission de gaz carbonique nincite pas à préconiser le parc de centrales au charbon en France, sauf en cas dabandon du nucléaire. Les centrales avec gazéification intégrée et celles à lit fluidisé seront alors candidates » Mission dévaluation économique

FISSION et REACTION EN CHAINE U 235 n Fragments de fission Le nucléaire

Déchets nucléaires : classification

FA-VL m 3 MA-VL m 3 TFA m 3 FMA-VC m 3 Volume 80 % FMA-VC 80 % TFA 11 % MA-VL 4,5 % FA-VL 4,5% Volume % MA-VL 4 % HA-VL 96% Activité % Déchets nucléaires Répartition des différents types

Loi du 30 décembre 1991 sur la gestion des déchets nucléaires

Nouveaux réacteurs EPRNouveaux réacteurs EPR - Sûreté accrue - Rendement améliorée - Durée de vie prolongée - Déchets minimisés (relatif) Réacteurs hybridesRéacteurs hybrides - Sûreté de fonctionnement -Combustion de déchets 4ème génération, haute température4ème génération, haute température FusionFusion (très long terme) : projet ITER

Le réacteur de fusion ITER

Combustible Eau refroidissement Soufre (SO 2 ) Oxyde azote (NO 2 ) 27 tonnes. 2.3 millions de tonnes 1.5 million de tonnes Oxygène 3.4 milliards m milliards m millions m 3 Rejets thermiques millions m 3 Eau refroidissement : 4 mlliards de kWh Eau refroidissement : 8 milliards de kWh Cheminée : 2.4 milliards de kWh Cheminée : 2.5 milliards de kWh Eau de refroidissement + cheminée : 12.3 milliards de kWh Activité Bq Bq Bq Déchets solides négligeable tonnes Déchets haute activité : 14 m 3 0 Gaz carbonique 3 milliards m milliards m tonnes tonnes millions m millions m 3 0 FuelCharbonNucléaire 720 millions m 3

Les énergies renouvelables

Patrimoine naturel très riche Potentiel acceptable : – sur terre : 70 TWh/ an – offshore : 230 TWh/ an (consommations UE, 1900 Twh/an, et France, 400 Twh/ an) France : EOLE 2005 Démontrer la compétitivité éolien Offrir à des industriels une vitrine technologique juillet 96 : 50 MW mars 98 : 100 MW 2005 : 250 à 500 MW Éolien

Désavantages FORTE VARIABILITÉ Heure (passages nuageux) Journée (cycle diurne) Semaines, mois (séquences climatiques) Année (cycle saisons) RENDEMENTS DE CAPTAGE LIMITÉS ET FORT VARIABLES APPLICATIONS DOMESTIQUES, PEU COMPATIBLES AVEC APPLICATIONS INDUSTRIELLES Éolien

Pas de puissance garantie (systèmes couplés) Puissance instantanée fonction de la vitesse du vent [P=f(v 3 )] Grande dilution dans lespace : 1 TWh/ an : 25 à 65 km 2 ( 1% espace réellement occupé) Aspect visuel et bruit

Avantages Avantages : durable abondant divers propre (sauf à intégrer lélaboration du Si) sur « gratuit » décentralisé universel Solaire

Stockage du CO 2

Charbon800 à 1050 Cycle combiné gaz430 Nucléaire6 Hydraulique4 Photovoltaïque60 à 150 Eolien3 à 22 Émissions comparées de CO 2 en g/kWh électrique (analyse du cycle de vie)

Energies autres Biomasse Hydrogène Pile à combustible Géothermie

SECTEUR TRANSPORTS Véhicules - Véhicules allègement des véhicules, aérodynamismes, moteurs hybrides, piles à combustibles, véhicules électriques Urbanisme et transports en commun -Urbanisme et transports en commun Ferroutage, voies fluviales et maritimes (cabotage) Ferroutage, voies fluviales et maritimes (cabotage)

Ferroutage

Autoroutes de la mer PL 1 Eu / Km soit pour la liaison Toulon-Rome : 850 Eu Péage tunnel : 250 Eu Total : 1200 Eu Passage maritime : 450 Eu Durée de la liaison par camion : 22 h, par bateau : 14h30

Relancer le trafic fluvial « le ministre des Transports, Dominique Perben, assure que lobjectif du gouvernement est de doubler le trafic fluvial en moins de 10 ans, parce quil sagit dun transport alternatif, moins coûteux en énergie. Le ministre rappelle que le trafic conteneurs sur le bassin de la Seine a augmenté de 30% lan passé » OF Appel à projet, CEREO 2005, pour le transport fluvial de céréales et oléoprotéagineux A quand le canal Rhin Rhône ? Le transport fluvial est 36 fois moins polluant que le transport routier et a une efficacité énergétique 2 fois et demi supérieure !

Prospective du CIAT sur les transports

SECTEUR TERTIAIRE Éclairage, eau sanitaire, chauffage / climatisation - Éclairage, eau sanitaire, chauffage / climatisation lampes basse consommation, cogénération, chauffe eau solaire, piles à combustibles Appareils informatiques et communications Appareils informatiques et communications Composants électroniques, moniteurs, gestion des équipements

SECTEUR INDUSTRIEL Amélioration des rendements des moteurs - Amélioration des rendements des moteurs Amélioration des procédés de fabrication Amélioration des procédés de fabrication

Jean-Charles ABBE Développement durable

Incidence de larrêt des émissions de CO 2

OBJECTIVES - La demande énergétique ne pourra que croître dans le monde. - Les enjeux environnementaux sont cruciaux. - Problème grave et préoccupant - Paramètres multiples et imbriqués - Pas de solution miracle - Décisions politiques majeures indispensables CONCLUSIONS

SUBJECTIVES mais - Les énergies renouvelables doivent être développées mais elles seront insuffisantes pour satisfaire la demande mais - Les économies dénergie sont à rechercher mais leur effet restera limité mais - Le « tout »nucléaire a vécu mais son utilisation reste pour une large part incontournable.

Jai déjà trop déversé de paroles, Affligé du présent, craignant pour lavenir. Mais je voulais que ceux pourvus de jugeote Aient honte enfin et se mettent à réfléchir. ABAÏ KOUNANBAÏEV ( )

Modes de productionEmission CO2 (gr)/kWh Hydraulique4 Nucléaire6 Éolien3 à 22 Photovoltaïque60 à 150 Cycle combiné427 Gaz naturel (TAC pointe)883 Fuel891 Charbon978

Leffet de serre