EFFET DE SERRE PHÉNOMÈNE NATUREL DÛ PRINCIPALEMENT À LA VAPEUR D'EAU  t° moyenne: 15°c SANS EFFET DE SERRE  t° moyenne: -18°c L'EFFET DE SERRE "PÈSE"

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1 EFFET DE SERRE PHÉNOMÈNE NATUREL DÛ PRINCIPALEMENT À LA VAPEUR D'EAU  t° moyenne: 15°c SANS EFFET DE SERRE  t° moyenne: -18°c L'EFFET DE SERRE "PÈSE" DONC 15 +18 = 33°c L'EFFET DE SERRE EST NATUREL: C'EST UNE BÉNÉDICTION QUEL EN EST LE MÉCANISME? S-03 J. Frot

2 BILAN RADIATIF TERRE MOYENNE ANNUELLE Atmosphère ~100 kms 340W/M2 100W/M2 réfléchis par l'atmosphère et les nuages 240W/M2 150W/M2 EFFET DE SERRE* 240 W/M2 240 + 150 W/M2 Ref: M.I.T. RG Prinn; Energies Spring 98 S-04 VAPEUR D'EAU Sol * Phénomène naturel

3 MATÉRIALISATIONS DU PHÉNOMÈNE NATUREL EFFET DE SERRE DÉSERTS CHAUDS LE JOUR ET FROIDS LA NUIT IL FAIT FROID EN ALTITUDE EN HIVER IL FAIT PLUS FROID PAR TEMPS CLAIR ANALOGIES: BAIES VITRÉES, SERRES À LÉGUMES… S-06

4 LES GAZ À EFFET DE SERRE G.E.S. ILS ACCROISSENT L'EFFET DE SERRE GAZ CARBONIQUE (CO2) MÉTHANE (CH4) OXYDES D'AZOTE (NOX, surtout protoxyde N2O) HALOCARBURES (FxCy, HxFyCz...) OZONE (O3) Mémo: SO2 n’est pas un G.E.S; pluies acides S-08

5 ORIGINES DES G.E.S NATURELLES: –Règnes végétal et animal –Éruptions volcaniques ARTIFICIELLES (anthropiques) : –Agriculture, Élevage –Combustibles fossiles carbonés S-08-1

6 BILAN RADIATIF TERRE AVEC EFFET DE SERRE ACCRU Atmosphère ~100 kms 340W/M2 100W/M2 réfléchis par l'atmosphère et les nuages 240W/M2 150W/M2 + 3 W/M2 EFFET DE SERRE 240 W/M2 240+150+3 Ref: M.I.T. RG Prinn; Énergies Spring 98 S-09 VAPEUR D'EAU Sol 15°c + ~ 0,6°cForçage radiatif 3 W/M2 Gaz à Effet de Serre

7 21-01 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -20 000-40 000-60 000-80 000-100 000-120 000-140 000-160 000 CO 2 (ppmv) D T(°C) Temps ΔTemp. en °C ? 2000 CO 2 (ppmv) Aujourd’hui 360 ppm 21-01 1998Source : CEA (AT-V4) ÉVOLUTION DE LA CONCENTRATION EN CO 2 DANS L’ATMOSPHÈRE ET DE LA TEMPÉRATURE À LA SURFACE DE LA TERRE S-12

8 ANOMALIE DES TEMPÉRATURES Ans 1000 1200 1400 1600 1800 1900 2000 °c Tendance Source: OMM (Nouvel Obs 06/01/00) 1998 2100 (GIEC) 2050 (GIEC) S-23 + 0,6°c au 20è siècle J. Frot

9 CONSOMMATION D’ÉNERGIE (depuis la révolution industrielle) MONDE La consommation mondiale d’énergie a été multipliée par environ 100 en 150 ans 1-03

10 CONSOMMATIONS D'ÉNERGIES (MONDE 2002) ~ 10 Gtep/an dont ~80% d’énergies fossiles carbonées 1-06 rev 09-005 Source: AIE key world energy stat. 2004 p37 ) Pétrole Nucléaire Hydraulique Charbon Autres Renouv Gaz nat

11 GAZ CARBONIQUE DANS L'ATMOSPHÈRE (Volume: parties volume par million ) 1-47

12 CONSOMMATION MONDIALE D'ÉNERGIE (tep/hab/an 2002) 1-04 Rev 09-005 Eux, les pauvres, sont avides d’énergie Nous, les riches, gaspillons l’énergie ~10 Gtep/an* Source: AIE key world energy statistics 2004 * Y compris Renouvelables et déchets

13 1998: 20% DE LA POPULATION MONDIALE CONSOMMENT 60% DE L'ÉNERGIE; 2 MILLIARDS D’HOMMES N’ONT PAS L’ÉLECTRICITÉ Houston 98 JF FUTUR DE LA CONSOMMATION MONDIALE D'ÉNERGIE (Gtep) 1-05

14 ÉVOLUTION DE LA POPULATION MONDIALE 2000 1990 1980 1970 1960 1950 1900 1850 + 100 M/an hausse par période de 50 ans + 145% + 65% + 55% S-15 En 2000 chaque Indien consomme 15 fois moins d'énergie que chaque Américain; chaque Chinois 10 fois moins; les habitants des pays les plus pauvres 50 fois moins. Ref: F. Gassmann 1996

15 Taux de croissance de la population mondiale depuis 1700 Taux de croissance % / an 17001800190020002100 Global Foundation - November 26/28, 2000 0PRB9_01.ppt - Pierre René BAUQUIS Baisse rapide et importante de la fécondité des femmes Asiatiques, africaines et sud-américaines S-15-1

16 0 2 4 6 8 10 12 1850190019502000 20502100 Source CME 2000 S-15-2

17 EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE ( FRANCE ) économie* d’énergie "possible" avec les meilleures techniques 1995 % HABITAT60 FROID/CUISSON50 TERTIAIRE55 IND. TRANSF.25 TRANSPORTS45 TOTAL43 1-20 * Mais ça coûtera beaucoup d’argent et de temps Ref: Comm. Gén. Au Plan oct.1997 Énergie 2010-2020

18 ÉVOLUTION DE L’INTENSITÉ ÉNERGÉTIQUE (pays développés) Source: World energy Outlook 2000 L’intensité énergétique diminue dans les pays développés 1-20-1

19 LES CERTITUDES PLUS IL Y A DE G.E.S. PLUS IL FAIT CHAUD CO2*DANS ATMOSPHÈRE A CRÛ DE ~ 1/3 DE 1750 à 2000 LA RESPONSABILITÉ DES COMBUSTIBLES FOSSILES CARBONÉS EST ÉTABLIE TENDANCE G.E.S : DOUBLEMENT DES ÉMISSIONS MONDIALES 2100/2000 (sauf changement des comportements) LES 12 ANNÉES LES + CHAUDES DU SIÈCLE SE SITUENT ENTRE 1983 ET 1999 (Rapport NASA) RÉCHAUFFEMENT SURTOUT LA NUIT S-26

20 FACTEURS CLIMATIQUES MAJEURS ET NATURELS EXCENTRICITÉ DE L'ORBITE TERRESTRE: cycles de 100 000 et 400 000 ans INCLINAISON DE L'AXE: cycle 41 000 ans PRÉCESSION DES ÉQUINOXES: cycles de 19 000 et 23 000ans S-26-1

21 LES FORTES PRÉSOMPTIONS ET LES INCERTITUDES VITESSE DU RÉCHAUFFEMENT?? IMPACT MAJEUR ET TARDIF DES OCÉANS RYTHME DE MONTÉE DU NIVEAU DES MERS ?? EXTRÊMES CLIMATIQUES (1) (1) (Labo de météo dynamique du CNRS et de l'École Polytechnique) S-29 J. Frot

22 QUE FAIRE ? RIEN ? PRINCIPE DE PRÉCAUTION PRINCIPE DE NATURALITÉ KYOTO: RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE G.E.S PUITS DE CARBONE S-32

23 QUE FAIRE ? NE RIEN FAIRE? Si les PVD (~ < 5 milliards hab.) consommaient 4 tep /hab /an d'énergies fossiles, l'introduction annuelle de carbone dans la biosphère seraient triplée passant de 7 Gt à plus de 20Gt soit 70 Gt de CO2/an (=35 000 GM3 CO2/an). ON NE PEUT PAS NE RIEN FAIRE. LES GOUVERNANTS DU MONDE ENTIER EN SONT CONSCIENTS S-33

24 QUE FAIRE ? RÉDUIRE ÉMISSIONS DE G.E.S ÉCOTAX SÉQUESTRATION DU CO2 CENTRALES à CYCLE COMBINÉ / COGÉN. EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE ÉNERGIES RENOUVELABLES CENTRALES NUCLÉAIRES MOTEURS D’AUTOS MOINS VORACES VOITURES ÉLECTRIQUES L’ HYDROGÈNE CHOIX DES MOYENS DE TRANSPORT S-38

25 QUE FAIRE? CONVENTIONS INTERNATIONALES ONU + OMM GIEC (IPCC) 1988 CONVENTION SUR LES CHANGEMENTS DE CLIMAT SIGNÉE 1992 (RIO "SOMMET DE LA TERRE"); RATIFIÉE PAR 175 ÉTATS + CEE (Annexe 1 et Annexe 2) CONVENTIONS DES PARTIES: BERLIN 1995, GENÈVE 1996, KYOTO 1997, BUENOS AIRES 1998, BONN 1999, LA HAYE 2000 S-36

26 QUE FAIRE? KYOTO (1997) PD: G.E.S 2008-2012 = G.E.S 1990 -5% UE -8% (Bulle Européenne) PVD: PAS D'ENGAGEMENT PERMIS NÉGOCIABLES AIDE AU DÉVELOPPEMENT PROPRE CRÉDITS D'ÉMISSION S-37

27 QUE FAIRE? LE PRINCIPE DE PRÉCAUTION N'ENTREPRENDRE OU NE POURSUIVRE AUCUNE ACTION DONT LE CARACTÈRE ACCEPTABLE DES DANGERS QU'ELLE PRÉSENTE, POUR LE FUTUR COMME POUR LE PRÉSENT, N'AIT ÉTÉ DÉMONTRÉ LES ACTUELLES ÉMISSIONS DE G.E.S. NE RESPECTENT PAS LE PRINCIPE DE PRÉCAUTION. S-34

28 QUE FAIRE? LE PRINCIPE DE NATURALITÉ* UN DÉVELOPPEMENT EST ACCEPTABLE S'IL N'A, SUR LES PARAMÈTRES ENVIRONNEMENTAUX, AUCUN IMPACT EXCÉDANT, EN RYTHME ET EN AMPLEUR, LES VARIATIONS NATURELLES DANS LE TEMPS ET DANS L'ESPACE, DE CES PARAMÈTRES. LES ACTUELLES ÉMISSIONS DE G.E.S NE RESPECTENT PAS LE PRINCIPE DE NATURALITÉ. *Ref: Bruno COMBY S-35

29 QUE FAIRE ? RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE G.E.S CENTRALES A CYCLE COMBINÉ COMBUSTION GAZ TRÈS CHAUDS (TURBINE A GAZ + ALTERNATEUR) ÉLECTRICITÉ + GAZ MOINS CHAUDS CHAUDIÈRE DE RÉCUPERATION VAPEUR (TURBINE A VAPEUR + ALTERNATEUR) ÉLECTRICITÉ + FUMÉES A L'ATMOSPHÈRE RENDEMENT GLOBAL 50% (Centrale classique 30%) S-41

30 QUE FAIRE? RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE G.E.S: CENTRALES À COGÉNÉRATION COMBUSTION GAZ TRÈS CHAUDS (TURBINE A GAZ + ALTERNATEUR) ÉLECTRICITÉ + GAZ MOINS CHAUDS CHAUDIÈRE DE RÉCUPÉRATION VAPEUR CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE + FUMÉES A L'ATMOSPHÈRE RENDEMENT GLOBAL 50% (Centrale classique 30%) PETITES UNITÉS S-42

31 Choix de mode de déplacement et consommation d’énergie Source: J.M. Jancovici S-44-2

32 QUE FAIRE ? RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE G.E.S SÉQUESTRATION DU CO2 PIÈGES À C…ARBONE NAPPES SALINES AQUIFÈRES PROFONDEURS OCÉANIQUES INJECTION EN CHAMP PÉTROLIER INJECTION EN MINES DE CHARBON POUR RÉCUPÉRER DU MÉTHANE COÛTS 200 €/t de C (+/- 30%) MAIS On ne pourrait guère séquestrer que 15% des G.E.S S-40 Ref: IPIECA Mai 99 Jancovici 2002

33 ÉMISSION DE GAZ CARBONIQUE SELON SOURCE D'ÉNERGIE gr CO2/kWh Ref: NEW 01/96 1-41 1 tonne de gaz naturel fait disparaître 2 t d’oxygène et engendre 3 t de CO2 * * Plus les fuites

34 QUE FAIRE ? RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE G.E.S ENERGIES RENOUVELABES HYDRAULIQUE ÉOLIEN SOLAIRE NUCLÉAIRE (? Inépuisable?) BIOMASSE (? Bilan G.E.S?) GÉOTHERMIE UTOPIES… du moment S-46-1

35 REJETS À L’ATMOSPHÈRE D’UNE CENTRALE DE 1000 MW (tonnes/an) CHARBON PÉTROLE GAZ NUCL. SO2* 40000 90 000 5 0000 CO2 6 500 0004 000 000 3 000 0000 NOX 12000 6 000 3 0000 * Pas G.E.S. mais pluies acides Ref: JF 1-46

36 BIBLIOGRAPHIE (Effet de Serre) L’Avenir climatique. Jean-Marc Jancovici (2002) Seuil Science ouverte Rapport parlementaire sur « les perspectives techniques des énergies renouvelables ».Claude Birraux et J.Y Le Déaut (2001) Effet de Serre: Modèles et Réalités. Fritz Gassman (1994) Editeur georg La Climatologie. Pierre Pagney Que Sais-je? (1995) Presses Universitaires de France Climat d’hier à demain. Sylvie Jousseaume (2000) CNRS Editions Quand l’Océan se fâche. Jean-Claude Duplessy (1996) Editions Odile Jacob Energie 2010-2020 Comm. Général au Plan 1997-98 Groupe X-Environnement Jean Jouzel et Hervé Le Treut 1999 Congrès Mondial de l’Énergie. Huston 1998 J. Frot BS-1