Cours IHEAL 2012 Partie 2 Prise de conscience

Énergies renouvelables | Production éco-responsable | Transports innovants | Procédés éco-efficients | Ressources durables
Développer des nouvelles technologies de
l'énergie : une nécessité ?
Pourquoi et comment.
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2. PRISE DE CONSCIENCE ET IMPACT SUR
LA TECHNOLOGIE
Patrick-Paul DUVAL
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LES SCENARIOS DE CRISE
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PPD : IHEAL, Cours MasterPro2, Gestion environnementale, septembre 2013
Les scénarios de crise
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Tempé
Température : scé
scénarios futurs
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Variations des températures dans l’atmosphère
source GIEC 2001
Projection à 2100
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Les scénarios de crise
EQUATION DE KAYA – Rappel
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Emissions de Contenu en gaz
Intensité
Production
gaz
= carbonique de * énergétique de *
par
* Population
carbonique
l'énergie
l'économie
personne
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Les scénarios de crise
5
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Les scénarios de crise
Captage du CO2
Décarbonatation du mix energétique
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Efficacité énergétique
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Source : Commission Européenne
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Les scénarios de crise
Une nouvelle révolution énergé
nergétique :
réduire les émissions de CO2 lié
liées à l'é
l'énergie
Baseline Emissions 62 Gt
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BLUE Map Emissions 14 Gt
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Source AIE
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Les scénarios de crise
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NégaWatt 2011
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WWF 2011
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Prospective WWF
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WWF Energie report 2011
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QUELLE EVOLUTION DES SYSTEMES
ENERGETIQUES ?
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probable
Evolution des systèmes énergétiques
Court terme
2010
Transition
2010-2040
Carburants / véhicules
conventionnels
Carburants / véhicules
conventionnels
Amélioration des
performances
Carburants alternatifs*:
Long terme
2040-++
Véhicules hybrides
Maîtrise de l’énergie
R&D nouveaux
concepts
Production d'énergie
avec stockage de CO2
Gaz naturel (
Pétrole ( )
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HC (
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)
)
* Carburants de synthèse (HC + oxygénés) – Biocarburants - GNV
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Carburants alternatifs*
Véhicules hybrides
Stockage d’énergie :
chimique / électrique
Minimisation des émissions
de CO2
Mix énergétique
Pétrole ( )
Gaz naturel (
)
Charbon « propre »
Nucléaire
ENR
part relative croissante
part relative stationnaire
part relative décroissante
Evolution des systèmes énergétiques
La logique du développement durable
En conséquence, bien que les énergies renouvelables connaissent une forte croissance, le défi énergétique
mondial de demain reste à relever. L’AIE (Agence internationale de l’énergie) prévoit une consommation
mondiale d’environ 23 Gtep (gigatonne équivalent pétrole) d’énergie primaire en 2050 (dont 80% de fossiles).
Dans ces conditions, les émissions de CO2 (qui ne représentent pas les surplus déjà produits auparavant), au
lieu d’être divisées par deux comme le recommande le GIEC (Groupe d’Experts Intergouvernemental sur
l’Evolution du Climat), seront au moins multipliées par deux en 2050.
Il est donc nécessaire de se développer durablement :
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Avoir une approche globale et transversale
économique, environnementale, sociale
Répondre aux besoins essentiels
santé
matiè
premiè
alimentation, sant
é, eau, mati
ères premi
ères, énergie, qui sont tous lilié
és entre eux
Prendre en compte de le futur
concilier rentabilité
rentabilité à court terme avec dé
développement à moyen - long terme
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Evolution des systèmes énergétiques
Impact environnement / ressources
Ressources
Exploitation durable
des hydrocarbures
Carburants de
synthèse
Hydrogène
sans stockage
Hydrogène
avec stockage
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Biomasse
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Amélioration
efficacité énergétique
Recyclage
produits/matériaux
Stockage
CO2
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Technologies
de protection de
l’environnement
Environnement
Evolution des systèmes énergétiques
Thè
Thèmes à développer
Exploitation "durable" des hydrocarbures
Nouvelles filiè
filières énergé
nergétiques
Protection de l'environnement
Réduction des émissions de CO2 (et autres GES)
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Evolution des systèmes énergétiques
Exploitation durable des hydrocarbures
Gisements matures
Pétrole et gaz non conventionnels ?
Récupé
cupération assisté
assistée
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Evolution des systèmes énergétiques
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Nouvelles filiè
filières énergé
nergétiques
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Biocarburants
Biomasse / Dé
Déchets
Carburants de synthè
synthèse
Hydrogè
Hydrogène
Autres énergies renouvelables
EtOH,, ETBE, BTL
EMHV, EtOH
Combustion, pyrolyse
→ Électricit
lectricité
é, chaleur
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Evolution des systèmes énergétiques
Protection de l'environnement
Réduction des émissions de polluants
Combustibles et carburants "propres"
Recyclage et valorisation de produits et
"dé
"déchets"
usagé
ées, pneus, eau, plastiques, m
mé
étaux, etc.)
(huiles usag
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Études d'impacts (ACV, etc.)
Protection / Remé
Remédiation eau, sols & air
Impacts socié
sociétaux
Biodiversité
Biodiversité
Déforestation
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Evolution des systèmes énergétiques
Réduction des émissions de CO2
Réduction de la consommation
Amé
Amélioration de l'efficacité
l'efficacité énergé
nergétique
Développement des EnR
Sleipner A
Sleipner T
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Combustibles / carburants
à niveaux d'é
d'émission réduits
Captage et stockage du CO2
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Injection de CO2 - Puits A16
CO2
Aquifère d ’Utsira
Sleipner West
Puits de production
Sleipner Ouest
Réservoir de gaz : formation de Heimdal
Evolution des systèmes énergétiques
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Opportunité
Opportunités industrielles basbas-carbone
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Source SET-Plan UE
PPD
Cours MasterPro2,
Gestion environnementale,
septembre 2013
PPD::IHEAL,
Cours MasterPro2
Études internationales
Gestion environnementale
IHEAL novembre 2011
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LES NOUVELLES TECHNOLOGIES DE
L'ENERGIE
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NTE
Les technologies de l'é
l'énergie, durables et renouvelables
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Rien de nouveau sur le fond : utilisées depuis l'antiquité (sauf nucléaire et photovoltaïque).
idem pour les non renouvelables.
Energie solaire
Le solaire photovoltaïque permet de transformer la lumière du soleil directement en
électricité.
Le solaire thermique. L' énergie est directement issue de la chaleur du rayonnement
solaire.
Le solaire thermodynamique consiste à utiliser la chaleur du rayonnement solaire pour
créer de l’énergie mécanique puis électrique
Energie de l'eau
L'énergie de la houle ou énergie des vagues est issue des vents qui animent par
frottement la surface de la mer.
L’énergie cinétique de l’eau est captée suite au cycle de l'eau.
L’énergie marémotrice et des courants marins est issue du mouvement de l’eau créé par
les marées
L’océanothermie ou énergie thermique des mers utilise la différence de température ente
la surface des mers et des océans et les profondeurs. Cette énergie n’est pas issue du
déplacement de l’eau.
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NTE
Les technologies de l'é
l'énergie, durables et renouvelables
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Energie du vent
L’éolien au sol. Capter l’énergie du vent à basse altitude
L’éolien en altitude. Capter l’énergie du vent en hautes altitudes
Energie de la terre
La géothermie de surface de surface ou géothermie très basse énergie utilise la chaleur
des premiers mètres du sol.
La géothermie profonde utilise véritablement la chaleur du sous-sol. Plus l’on fore
profond dans la croûte terrestre, plus la température augmente.
Energie de la biomasse
Le biogaz est le gaz produit par la fermentation de matières organiques animales ou
végétales en l’absence d’oxygène.
L’énergie du bois est libérée par combustion sous forme de chaleur. La biomasse est
alors utilisée directement sans transformation chimique.
Les biocarburants (ou agrocarburant) sont des carburants liquides produits à partir de
matériaux organiques renouvelables et non-fossiles.
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NTE
Et aussi... les technologies de l'é
l'énergie, durables mais non renouvelables
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Hydrocarbures et efficacité
efficacité énergé
nergétique
PAC
VE
CSC
etc.
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NTE
Actions né
nécessaires
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Nécessité d’une intervention de l’Etat pour lancer ces nouvelles filières
industrielles ; combiner réglementation, fiscalité et incitations ; utiliser les
mécanismes de marché (« marché de permis d’émettre » et autres)
Faire porter l’effort sur le transport et les secteurs résidentiel et tertiaire et moins
sur l’industrie, puisque celle-ci baisse ses émissions et est soumise à la
concurrence étrangère
Quantités d’émission à éviter par rapport à la tendance : 100 MtC/an en France,
l’effort portera sur le transport, le résidentiel et le tertiaire, pour 90 MtC.
Nécessité de faire des économies d’énergie
Recours à la biomasse
Et au biocarburants de seconde génération
Nécessité de stocker le gaz carbonique, surtout si on utilise du charbon
Utiliser l'’hydrogène comme énergie de chauffage ou pour le transport n’a pas de
place significative dans les trente ans à venir (cette opinion n’est pas unanime)
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