ENERGIES, ENVIRONNEMENT, SOCIETE : Enjeux et défis Réflexions et actions

1. ENERGIES, ENVIRONNEMENT, SOCIETE : Enjeux et défis Réflexions et actions La véritable grandeur d’un homme ne se mesure pas à des moments où il est à son aise, mais lorsqu’il traverse une période de controverses et de défis Martin Luther King http://www.futuroscopie.com Jean-Charles Abbé

2. Des impacts environnementaux variés Pollution chimique (rejets, déchets) Pollution thermique Pollution par rayonnements Pollution sonore Pollution visuelle Pollution lumineuse

3. Des indicateurs climatiques et environnementaux préoccupants

4. CO2 240  40 Corrélations ou artefacts ? DT CH4 500  200 DT

5. Gaz constituants de l'air sec Volumes(en %) Azote (N2) 78,09 Oxygène (O2) 20,95 Dioxyde de carbone (CO2) 0,035 Hydrogène (H2) 5,0 10-5 Ozone (O3) 1,0 10-6 Constituants de l’air

6. UV-Visible IR-Thermique Effet serre H2O 0,1% CO2 360 ppm CH4 1,8 ppm N2O 0,3 ppm O3 O,04 ppm N2 70% O2 21% O3 4/6 ppm Sans effet serre : -18°C Avec effet serre naturel : 15°C (vapeur eau et CO2)

7. Effets comparés des différents GES

8. Les différents gaz à effet de serre

9. Origines des émissions de CO2

10. Émissions de CO2/habitant dans le monde Kg équivalent CO2/habitant

11. Mort aux vaches ! Les bovins sont responsables de 6,5 % des émissions de gaz à effet de serre (3 fois plus que les 14 raffineries de pétrole du pays) ! Les rots expédient dans l’atmosphère 26 millions de tonnes de GES et le stockage des déjections avant épandage représente 12 millions de tonnes, essentiellement du méthane et du NO. Changer la nourriture des bêtes Récupérer les gaz de fumier dans des silos pour en faire de l’énergie.

12. Ozone L’ozone (O3) est généré par l’action des rayons UV sur l’oxygène. Concentration, ordre de 8 ppm, la plus forte vers 35 kms (ozone stratosphérique). Formation également induite par les émanations des moteurs automobiles (ozone troposhérique – 7 à 10 kms) qui provoque irritation des yeux et des voies respiratoires. La dégradation de la couche d’ozone implique une moindre filtration des rayons UV avec des conséquences importantes (brûlures superficielles, conjonctivites, cataractes, augmentation des cancers et vieillissement de la peau, maladies du système immunitaire, réduction de la photosynthèse : diminution des rendements et de la qualité des cultures, disparition du plancton, premier maillon des chaînes alimentaires aquatiques... )

13. Quelques effets anticipés Augmentation des vagues de chaleur, périodes sèches Recrudescence de maladies infectieuses (paludisme, fièvre jaune, encéphalites virales) Modifications des productions agricoles (famines) Déplacement des isothermes de 150 à 500 kms Élévation du niveau des océans (10 cm à 1 m) Recrudescences de perturbations climatiques majeures (tempêtes, cyclones, inondations, épisodes de pollution,..) Modifications des écosystèmes (montagne, côtiers) Impacts sociétaux ( changements des ressources, de l’environnement, ..)

14. Déviation du Gulf Stream

15. Incidence de l’arrêt des émissions de CO2

16. Mieux appréhender • les phénomènes physico chimiques dans l’environnement • les évolutions technologiques, économiques, sociétales • pour mieux modéliser • et agir efficacement, anticiper, maîtriser Nécessité d’une recherche inter-disciplinaire

17. La consommation énergétique

18. Consommations en énergie primaire par habitant (MTEP)

19. Evolution intensité énergétique par pays Consommation énergétique / PIB exprimé en Tep/1 000 $ France

20. Evolution de l’indépendance énergétique (%) Royaume Uni États Unis France

21. Structure consommation énergétique finale Électricité 9% Électricité 23%* Pétrole 25% Pétrole 44,5% Gaz 22% Gaz 22% Charbon 25% Charbon 4% ENR+ Bio 10% ENR+ Bio 7% * dont 17% d’origine nucléaire Electricité Electricité ENR+ Bio Pétrole Pétrole Charbon 4% Gaz Gaz Charbon Charbon Monde France

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

23. Démographie … le plus grave des problèmes que le monde ait jamais eu à résoudre. E.Pisani (Vive la révolte) La population croît de 3 milliards d’individus tous les 50 ans !

24. Urbanisation : 80% de la population en sites urbains !

25. Un nouvel équilibre mondial

27. … qui doivent s’inscrire dans le cadre d’un développement durable Capacité de notre génération à améliorer sa situation matérielle tout en préservant le milieu pour que nos successeurs puissent en faire autant.

28. développement durable • Préservation de l’environnement global • Croissance soutenable • Garantir l’accès aux besoins vitaux (eau, céréales) • Organisation de la maîtrise et du partage des ressources planétaires • Valorisation des ressources et des patrimoines locaux • Priorité aux marchés des PVD • Impact sociétal • Santé publique, éducation/ formation • Aménagement soutenable du territoire (urbanisation, exode rurale) • Promotion de mode de vie durable assurant la qualité de vie, la solidarité

29. … et de sacro-saints principes • NIMBY (Not In My Backyard) : • pas dans mon jardin ! • BANANA (Build Absolutely Nothing Anywhere Near Anybody) : • ne rien construire où que ce soit • à proximité de quiconque Leprincipe de précautionet … le risque de ne rien faire

30. Quelles énergies pour demain ?

31. Des enjeux multiples Géopolitiques Sociétaux Politiques Efficacitééconomique Sécuritéapprovisionnement Énergies Humanitaires Techniques Impacts environnementaux

32. Le pétrole Facilité d’utilisation Non renouvelable Émetteur CO2 Aléa géo-politiques Forte variabilité des prix

33. Prospective : production mondiale de pétrole

34. Gaz Relativement abondant (Un peu) mieux réparti que le pétrole Pollution moindre qu’avec pétrole et charbon (souffre, métaux lourds, particules) Moins de C/unité de masse et donc moins de CO2 que le pétrole (- 20%) et que le charbon (- 40 %) Mais : Contribue néanmoins à l’émission de CO2 Gaz naturel = méthane Non renouvelable Épuisement rapide si consommation accrue fortement

35. Le Charbon • Réserves importantes (épuisement estimé à 250 ans) et bien distribuées • Polluant gaz carbonique, soufre, cendres (radioactives) Nécessité - d’augmenter les rendements - de piéger les polluants - de traiter les fumées

36. « La mauvaise performance du charbon en matière d’émission de gaz carbonique n’incite pas à préconiser le parc de centrales au charbon en France, sauf en cas d’abandon du nucléaire. Les centrales avec gazéification intégrée et celles à lit fluidisé seront alors candidates » Mission d’évaluation économique

37. Stockage du CO2

38. Le nucléaire n FISSION et REACTION EN CHAINE U 235 0,72 % Fragments de fission Réaction en chaîne

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

41. Loi du 30 décembre 1991 sur la gestion des déchets nucléaires • Trois axes d’études : • Séparation, transmutation • Stockage en formation géologique profonde • Conditionnement et entreposage de longue durée en surface Principe de réversibilité

42. Les réserves d’uranium Épuisement prévisible : 50 ans Porté à 3000 ans pour des surgénérateurs !

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

44. Le réacteur de fusion ITER Combustible inépuisable !!!

45. 1.5 million de tonnes Combustible 2.3 millions de tonnes 27 tonnes. 3.4 milliards m3 Oxygène 4.2 milliards m3 0 Eau refroidissement 720 millions m3 950 millions m3 1 100 millions m3 Eau refroidissement : 4 mlliards de kWh Rejets thermiques 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 4.107 Bq Activité 4.109 Bq 4.1014 Bq 250 000 tonnes négligeable Déchets haute activité : 14 m3 Déchets solides 2.4 milliards m3 Gaz carbonique 3 milliards m3 0 91 000 tonnes Soufre (SO2) 41 000 tonnes 0 3.1 millions m3 Oxyde azote (NO2) 9.6 millions m3 0 Fuel Charbon Nucléaire

46. Les énergies renouvelables

47. Hydroélectricité •  GRANDE HYDROÉLECTRICITÉ • Barrages et lacs de montagne (Mont Cenis : 600 GWh/an) • Barrages sur fleuve (Rhin : 700 GWh/ an) • Usine marémotrice (Rance : 600 GWh/an - Consommation agglomération Rennes) • 90 % des sites potentiels équipés •  PETITE HYDROÉLECTRICITÉ ( 8 MW) • 1 500 petites centrales (PCH) • 7,5 TWh/an soit 6% production nationale • Potentialité : 5 TWh/ an

48. Éolien avantages • Patrimoine naturel très riche • Potentiel acceptable : • sur terre : 70 TWh/ an • offshore : 230 TWh/ an • Non émetteur de GES 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

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

50. Pas de puissance garantie (systèmes couplés) • Puissance instantanée fonction de la vitesse du vent [P=f(v3)] • Grande dilution dans l’espace : 1 TWh/ an : 25 à 65 km2 ( 1% espace réellement occupé) • Aspect visuel et bruit