Pr

1
ENJEUX ENERGETIQUES ET CONSEQUENCES
ENVIRONNEMENTALES
Jean-Charles Abbé
2
Les enjeux énergétiques un problème
multi-paramétrique
Politique
Facteurs humains
Sécurité approvisionnement
Efficacité économique
Énergies
Humanitaires
Techniques
Impacts environnementaux
3
Deux principes fondamentaux

• NIMBY (Not In My Backyard)
• BANANA (Build Absolutely Nothing Anywhere Near
  Anybody)

4
Un accroissement prévisible de la demande
énergétique
5
Démographie
6
Urbanisation
7
Lamélioration du niveau de vie et limpact sur
la consommation électrique
8
Consommations en énergie primaire par habitant
(MTEP)
9
Structure de la consommation France 2004
Jean-Charles ABBE
10
Structure de la consommation monde 2002
Jean-Charles ABBE
Énergies pour demain
11
Dans un contexte politique, géopolitique,
économique troublé et de raréfaction des
ressources, notamment en hydrocarbures,
12
Pétrole réserves identifiées
 
13
Prospective production mondiale de pétrole
14
et dindicateurs climatiques et environnementaux
préoccupants
15
Variations au cours des millénaires
CO2
240 ? 40
DT
CH4
500 ? 200
 
16
Variations au cours des trois derniers siècles
 
17
Emissions de CO2 origines
 
18
Variations des concentrations en fluorocarbones
 
19
Variations des températures au cours des siècles
 
20
Impliquant la mise en cause dun effet de serre,
associé à une pollution généralisée
21
Leffet de serre
22
Effets comparés des différents GES
Constituant DC Valeur relative (effet radiatif)
Gaz carbonique 80 1
Méthane 0,8 56
Oxyde nitreux 0,03 280
0zone 0,04 1200
CFC 0,003 5 000
SF6 0,000 01 16 000
23
Constituants de lair
 
24
Pollution au dessus des lacs nord américains
25
Les différents gaz à effet de serre
26
Origines des émissions de CO2
Jean-Charles Abbé
27
Conséquences actuelles et anticipées du
réchauffement climatiques
28
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, ..)
29
Déviation du Gulf Stream
30
Quelles énergies face à ces contraintes
environnementales ?
31
Le pétrole

32
Le gaz
33
Le Charbon

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

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• 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)

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 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
36
Le nucléaire
FISSION et REACTION EN CHAINE
n
U 235
Fragments de fission
37
(No Transcript)
38
Déchets nucléaires classification
39
Déchets nucléaires Répartition des différents
types
40
Loi du 30 décembre 1991 sur la gestion des
déchets nucléaires
41

• 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

42
Le réacteur de fusion ITER
43
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
Déchets haute activité 14 m3
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
44
Les énergies renouvelables
45
Éolien

• 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

46
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

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• Pas de puissance garantie (systèmes couplés)
• Puissance instantanée fonction de la vitesse du
  vent Pf(v3)
• Grande dilution dans lespace
• 1 TWh/ an 25 à 65 km2 (? 1 espace réellement
  occupé)
• Aspect visuel et bruit

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Solaire

• Avantages
• durable
• abondant
• divers
• propre (sauf à intégrer lélaboration du Si)
• sur
•  gratuit 
• décentralisé
• universel

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Stockage du CO2
50
Émissions comparées de CO2 en g/kWh électrique
(analyse du cycle de vie)
Charbon 800 à 1050
Cycle combiné gaz 430
Nucléaire 6
Hydraulique 4
Photovoltaïque 60 à 150
Eolien 3 à 22
51
Energies autres
Biomasse Hydrogène Pile à combustible Géothermie
52
ECONOMIES
53
SECTEUR TRANSPORTS -Véhicules allègement des
véhicules, aérodynamismes, moteurs hybrides,
piles à combustibles, véhicules
électriques -Urbanisme et transports en commun
Ferroutage, voies fluviales et maritimes
(cabotage)
54
Ferroutage
55
Autoroutes de la mer
PLd 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
56
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 09.2005
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 !

57
Prospective du CIAT sur les transports
58
SECTEUR TERTIAIRE - Éclairage, eau sanitaire,
chauffage / climatisation lampes basse
consommation, cogénération, chauffe eau
solaire, piles à combustibles Appareils
informatiques et communications Composants
électroniques, moniteurs, gestion des
équipements
59
SECTEUR INDUSTRIEL - Amélioration des rendements
des moteurs Amélioration des procédés de
fabrication
60
Développement durable
Jean-Charles ABBE
61
Incidence de larrêt des émissions de CO2
 
62
CONCLUSIONS

• 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

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

64
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 (1845-1904)
65
Modes de production Emission CO2 (gr)/kWh
Hydraulique 4
Nucléaire 6
Éolien 3 à 22
Photovoltaïque 60 à 150
Cycle combiné 427
Gaz naturel (TAC pointe) 883
Fuel 891
Charbon 978
66
(No Transcript)
67
(No Transcript)
68
Leffet de serre