LES ÉNERGIES Yvette VEYRET Professeur Université PARIS X Lille 9 novembre 2011.

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LES ÉNERGIESLES ÉNERGIES

Yvette VEYRET Professeur Université PARIS X

Lille 9 novembre 2011

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QuestionsQuestions

Quelles réserves d’énergie fossile et pour combien de temps ?

Peut-on parler de dépendance énergétique de certains pays ?

Quel est le rôle géopolitique des énergies ? Les énergies renouvelables peuvent-elles

aujourd’hui remplacer les énergies fossiles ? Les énergies fossiles sont-elles responsables

de crises écologiques sur la planète ?

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Les fondements de l’économie mondiale : Les fondements de l’économie mondiale : les énergies les énergies

Exemple du pétroleExemple du pétrole production d’électricité électricité (centrales thermiques) production d’essence, de gazole et de kérosène essence, de gazole et de kérosène

(déplacements) production de fuel domestiquefuel domestique production de produits chimiques produits chimiques : plastiques, solvants,

fibres synthétiques, détergents, produits de « beauté » …

production de lubrifiants lubrifiants (huiles) production de bitumesbitumes (revêtements routiers,

étanchéité) production de butane, propane, gaz de pétrole liquéfié butane, propane, gaz de pétrole liquéfié

GPLGPL

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L’énergie et le développement des sociétésL’énergie et le développement des sociétés

L’énergie est la base du développement de l’humanité, bois, charbon, pétrole, vent… ont contribué à l’amélioration de la vie des sociétés au fil du temps. « l’énergie c’est la vie » B. Mérennes

Forte augmentation de la demande depuis la révolution industrielle, très forte augmentation récente.

La consommation d’énergie a été multipliée par 10 au XXe siècle

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La dépendance actuelle des économies au pétrole La dépendance actuelle des économies au pétrole (et à l’électricité issue du pétrole) (et à l’électricité issue du pétrole) pays richespays riches

AgricultureAgriculture énergie mécanique, chauffage (serres), engrais, pesticides, séchage, irrigation

IndustrieIndustrie (pétrole énergie et matière première) sidérurgie, chimie, cimenterie, pharmacie,

textile, automobile

Domestique Domestique cuisson, chauffage, équipement

TransportsTransports route, air, mer et canaux, voies ferrées

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Quelques définitionsQuelques définitionsEnergies primaires utilisées telles que trouvées dans la

natureEnergies secondaires : énergies primaires transformées

Unité de mesure énergétique : le jouleTep, tonne équivalent pétroleW (watt) ou kW (kilowatt) unité de puissance kW-h (kilowatt-heure) unité de consommation

d’énergie

Un réfrigérateur consomme 350 kW-h /anUne centrale thermique produit en moyenne une puissance

de600 MW (Mégawatt = 1 million de Watt)La plus grande ferme éolienneplus grande ferme éolienne du monde produit120 MW (elle ne produit que 20% du temps sur terre et 40% sur mer en moyenne)Une centrale photovoltaïqueUne centrale photovoltaïque 11 MWatt

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COMMENT OBTENIR 1000 Mégawatts ?COMMENT OBTENIR 1000 Mégawatts ?

Centrale thermique1500 millions de tonnes de fioul (rendement 40 %)2300 millions de tonnes de charbon

Hydraulique40 milliards de tonnes d'eau et une chute de 100 m de haut

Vent 3000 éoliennes

SolaireSurface de 50 millions de m², un carré de 7 kilomètres de côté

Nucléaire (fission de l'uranium 235, uranium enrichi)

30 tonnes d'uranium sont nécessaires

Fusion nucléaire (projets, recherches en cours)

Quelques dizaines de kilogrammes de deutérium, de tritium (quand les techniques seront au point dans 50 ou 100 ans)

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Le pétrole couvre 33 % des besoins Le charbon 27 % Le gaz naturel 21 % Soit 81% d’énergies fossiles

L’’énergie nucléaire un peu moins de un peu moins de 6,06,0 %%

La biomasse dont bois-énergie, 10,0 % Autres énergies, éolien, solaire, 3,4 %

hydraulique, géothermie Soit 13,4% d’énergies renouvelables

Les types d’énergie aujourd’hui sur la planète :Les types d’énergie aujourd’hui sur la planète :part des différentes énergies utilisées 2009part des différentes énergies utilisées 2009

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Partie 1 - Les ressources énergétiquesPartie 1 - Les ressources énergétiques

Les réserves

La difficile évaluation des réserves

Les énergies renouvelables

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Réserves mondiales de charbon dans le Réserves mondiales de charbon dans le monde 2010monde 2010

Atlas "Énergies" - Autrement

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Réserves mondiales de pétrole (milliards de Réserves mondiales de pétrole (milliards de barils 2009)barils 2009)

Atlas "Énergies" - Autrement

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Réserves mondiales de gaz naturel en Réserves mondiales de gaz naturel en millions de m3 (2009)millions de m3 (2009)

Atlas "Énergies" - Autrement

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Réserves mondiales prouvées : énergies Réserves mondiales prouvées : énergies fossiles et uraniumfossiles et uranium

Atlas "Énergies" - Autrement

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Les réserves : définition difficileLes réserves : définition difficile

Réserves prouvées : quantité d’énergie primaire techniquement exploitable et économiquement rentable à un moment T. Elles peuvent augmenter avec les progrès techniques et avec un coût élevé du pétrole par exemple.

Définition des réserves : une définition principalement économique.

Aspects géopolitiques interdisant une diffusion précise des données.

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Difficulté d’évaluation des réserves Difficulté d’évaluation des réserves

Pour l’Agence Internationale de l’Energie (IAE) réserves de pétrole : 1200 milliards de barils

Pour l’Association for the study of Peak Oil (ASPO) réserves : 780 milliards de barils

En 1973 on considérait que trente ans plus tard les réserves mondiales de pétrole seraient épuisées…

Ne pas oublier pourtant que ce sont des réserves finies, des ressources non renouvelables.

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Le charbon : des réserves prouvées pour 250 ans ou plus ?

Le pétrole : des réserves prouvées : de 780 à 1200 milliards de barilsFin du pétrole 2030 ? 2050 ? Ou au-delà ?

Le gaz naturel : réserves prouvées 65 ans ou plus ?

Dans tous les cas, prudence avec ces chiffres…

Les énergies fossiles, jusqu’à quand ? Les énergies fossiles, jusqu’à quand ?

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L ’éolien éolien : 2% de l’électricité mondiale en 2009. Le solaire photovoltaïque et le solaire thermiquesolaire photovoltaïque et le solaire thermique . La géothermiegéothermie : 0,3% de l’électricité haute et

moyenne énergie et 1% géothermie basse énergie. La biomassebiomasse :10 % de l’énergie renouvelable (le bois

énergie, les agrocarburants : fermentation alcoolique, betterave, canne, production d’éthanol et plantes oléagineuses, colza pour produire du Diester. Production par combustion de la biomasse, par méthanisation = cogénération d’électricité et de chaleur)

L’hydrauliquehydraulique première source d’électricité dite renouvelable 16%

Les énergies renouvelablesLes énergies renouvelables

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Les besoins énergétiques couverts par la Les besoins énergétiques couverts par la biomasse (usages domestiques)biomasse (usages domestiques)

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Energie éolienne : les producteurs 2009Energie éolienne : les producteurs 2009

Atlas "Énergies" - Autrement

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Les types d’éoliennesLes types d’éoliennes

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Le photovoltaïque dans le mondeLe photovoltaïque dans le monde

Atlas "Énergies" - Autrement

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Possible développement de l’énergie solaire Possible développement de l’énergie solaire

dans le monde (énergie thermodynamique)dans le monde (énergie thermodynamique)

Atlas "Énergies" - Autrement

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L'importance des énergies renouvelables dans le mondeL'importance des énergies renouvelables dans le monde

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L’énergie nucléaire L’énergie nucléaire (1)(1)

L’uranium 235 peut libérer de l’énergie par fission. L’uranium 238 comme le thorium sont fertiles, en absorbant un neutron, ils deviennent fissiles.

A partir d’uranium 238 on peut fabriquer du plutonium. C’est le principe du surgénérateur, avec des réacteurs à neutrons rapides qui peuvent extraire toute l’énergie potentielle existant dans l’uranium.

Intérêt pour la ressource

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L’énergie nucléaire L’énergie nucléaire (2)(2)

Les types de réacteurs nucléairesEPR Réacteur pressurisé européenRéacteur pressurisé européen (mise en œuvre

à Flamanville en 2006)Plus économe en combustibleRendements meilleurs que les modèles précédents.Rejets gazeux et liquides réduits (30% par rapport

aux réacteurs autres)Plus surs

Autres projetsAutres projets pour 2030 (Brésil, Canada, USA…) produisant moins encore de déchets.

La fusion ITERfusion ITER (2030-2050 ?)

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L’énergie nucléaire L’énergie nucléaire (3)(3)

Produite par 31 pays, elle fournit 15% de l’électricité mondiale

Pas de rejets de CO2 d’où l’intérêt pour réduire les gaz à effet de serre

Problèmes des déchets (stockage…)

Problèmes liés à la sécurité des centrales elles-mêmes, cf. Japon 2011

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Partie 2 - Partie 2 - Énergies et développements durablesÉnergies et développements durables

Volet environnemental et énergies

Volet social et énergies : pays riches, pays pauvres

Géopolitique et énergies

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Développement durable et énergie : des Développement durable et énergie : des nécessités pour le futurnécessités pour le futur

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DD, volet environnemental et énergiesDD, volet environnemental et énergies

Focalisation sur les gaz à effet de serrePlus gros émetteurs Chine, Etats Unis. Par habitant : Emirats arabes et Luxembourg

Autres aspects : pollutions (marées noires), pollution atmosphérique (santé)

Accidents nucléaires Risques Seveso (usines de pétrochimie…)

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Les énergies sources de risques et de pollution Échelle locale : risques industriels, smog (ville)

Échelle régionale : marée noire

Échelle continentale : pluies acides, risques nucléaires

Échelle planétaire : changement climatique

ENERGIE et DD : volet environnemental, ENERGIE et DD : volet environnemental, risquesrisques

les échelles des risquesles échelles des risques

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Émission de COÉmission de CO2 2 par habitant dans le mondepar habitant dans le monde

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DIAGONAL 2008 Revue des équipes d’urbanisme

Habitat et faible consommation d’énergieHabitat et faible consommation d’énergie

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DIAGONAL 2008 Revue des équipes d’urbanisme

Malmö. Des panneaux photovoltaïques dirigent l’eau de pluie vers le système de drainage.

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Réponses en termes d’aménagement des Réponses en termes d’aménagement des territoiresterritoires

Ville : plus dense. Nouvel urbanisme, mixité des

fonctionsConstructions plus économes en énergie,

maisons passives ou positives

Mobilités:Moins de déplacements, ou mobilités doucesTechniques spécifiques

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Gérer durablement les énergiesGérer durablement les énergies

Question majeure des transports : en France en 1960 le transport routier libéraient 7% des GES, en 2006, 33%

Passer des poids lourds au train : ferroutage

Multimodalité; deux types de transport pour un même déplacement TRAM-TRAIN (tram urbain sur des voies ferrées pour desservir le péri-urbain) (cf. Karlsruhe)

Mobilités douces

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Photo PUCA/CERTUVoyage dans l’Europe des villes durables

Vauban : Le tramway traverse le quartier.

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Pays en développement et énergiesPays en développement et énergies

L’énergie est considérée comme l’un des fondements du développement.

L’un des indicateurs du mal développement est l’absence ou l’insuffisance d’énergie

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Consommation d’électricité dans le monde Consommation d’électricité dans le monde 20102010

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Population sans accès à l’électricité Population sans accès à l’électricité dans le mondedans le monde

Facteur / indicateur du sous-développementFacteur / indicateur du sous-développement

Atlas "Énergies" - Autrement

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Développement durable, énergies et crises Développement durable, énergies et crises géopolitiquesgéopolitiques

Les énergies fossiles sont responsables ou potentiellement responsables de conflits .

Victimes, dégradations sont alors considérables.

C’est là un aspect qui éloigne les peuples et les espaces concernés du DD.

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Pays producteurs/ pays consommateurs

Flux d’énergie

Place et demande de la Chine

Dépendance de l ’Europe

Conflits locaux (Afrique) « la malédiction du pétrole »

Enjeux et géopolitique des énergies Enjeux et géopolitique des énergies fossilesfossiles

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La Chine, consommation de pétrole (1998-La Chine, consommation de pétrole (1998-2007)2007)

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Les sources d’approvisionnement en Les sources d’approvisionnement en pétrole de la Chinepétrole de la Chine

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L’électricité thermique en Chine 2008L’électricité thermique en Chine 2008

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L’électricité éolienne 2008 énergie L’électricité éolienne 2008 énergie renouvelablerenouvelable

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L’électricité hydraulique 2008, énergie L’électricité hydraulique 2008, énergie renouvelablerenouvelable

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Zones de production du pétrole au Moyen Zones de production du pétrole au Moyen OrientOrient

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Les « routes du pétrole »Les « routes du pétrole »

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Production de pétrole au Moyen Orient et Production de pétrole au Moyen Orient et dépendance des autres pays dépendance des autres pays

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Population et PIB des pays riches en Population et PIB des pays riches en pétrole (des pays en crise)pétrole (des pays en crise)

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Le Soudan et l’énergie Le Soudan et l’énergie

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L’Europe, la dépendance énergétique L’Europe, la dépendance énergétique

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La Russie grand pays producteur, pétrole, La Russie grand pays producteur, pétrole, gazgaz

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Les énergies demain dans les pays Les énergies demain dans les pays industrialisés ?industrialisés ?

Nécessité d’économiser l’énergie : facteur 4 (réduire de 4 fois notre consommation dans les années à venir)

Mise aux normes de l’habitat (habitat passif) et des bâtiments publics (cadastre énergétique)

Progrès technologiques pour les véhicules Utiliser le co-voiturage, les modes de

déplacements collectifs, le Tram-Train… Aménagement/ urbanisme : ville durable dense

« nouvelle ville ». Problème du péri-urbain et des déplacements