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Un bilan sur l'énergie dans le monde
| Date de l'intervention | Mercredi 24 septembre 2003 | | Nom de l'intervenant | Claude Stéphan | | Organisme | Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules | | Compte-rendu rédigé par... | l_kaishin et bc_comenius | | Encadrants | Eric Pellier et Muriel Blot |
| | Lors de cette première rencontre, M. Stephan, chercheur en énergie nucléaire au
Centre National de Recherche Scientifique (CNRS) est venu nous présenter les différents
sujets que nous verrions au cours de l’année . |
| | La recherche et l’exploitation d’énergies nouvelles sont des enjeux
importants du XXIème siècle. Notre consommation d’énergie s’accroît de plus en plus et déjà
des problèmes de tarissement se profilent à l’horizon. | Type d'énergie | Consommation (en Gtep) | | Fossile | 7,5 | | Biomasse | 1,2 | | Hydraulique | 0,7 | | Nucléaire | 0,6 | | Energies renouvelables | 0,03 | | TOTAL | 10 |
Consommation mondiale d'énergie en 1998Environ 10 Gtep qui produisent 60 t de Dioxyde de carbone (gaz à effet de serre).
L’énergie que nous consommons aujourd’hui provient essentiellement des énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon).
C’est la première énergie mondiale (36%) .C’est également la base des matières
plastiques. Il a une forte densité énergétique, mais pollue et produit des gaz à effet de
serre. On estime ses réserves à 50 ans en se fondant sur la consommation mondiale en 2002.
Le charbon représente 24% de la consommation d’énergie mondiale. Non seulement il produit des gaz à effet de serre, mais il pollue énormément… Par exemple, le Danemark, qui produit 20% de son énergie grâce au vent, est pourtant le premier pollueur européen à cause du charbon… Les réserves sont estimées à plus de 200 ans.
Il constitue 23% de la consommation mondiale. Il pollue mais dégage moins de gaz à
effet de serre que les autres énergies fossiles. Les réserves de gaz sont limitées à 60
ans. L’emploi des énergies fossiles conduit à la production de gaz à effet de serre, qui a pour
conséquence la hausse du niveau des mers qui n’est pas dû à la fonte des glaces mais à la
dilatation des couches supérieures de l’océan.
Nous pouvons également constater les bouleversements climatiques : sécheresses, inondations,
désertifications… Mais il a été prouvé que l’effet de serre joue un rôle fondamental sur
Terre. C’est un phénomène vital car, sans lui, la température terrestre serait de -18°C
alors qu’elle est actuellement de 15°C.
Comme nous avons donc pu le constater, hormis le charbon, les énergies fossiles
disparaîtront au cours de la seconde moitié du siècle ; ce qui n’est pas si lointain. Il
faut trouver des alternatives « propres » si possible. |
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L’éolienne est une énergie renouvelable puisqu’elle fonctionne grâce au vent,
mais elle présente de nombreux inconvénients. Tout d’abord, c’est une production irrégulière
et intermittente. Il faut donc les coupler à des centrales à gaz qui, elles, polluent.
De plus, le coût de maintenance est élevé. Enfin, la puissance nominale d’une éolienne étant
de 1MW, ce qui est rarement atteint, il faut un nombre élevé d’éoliennes. C’est une énergie
bonne pour les sites isolés qu’il vaut mieux placer en bord de mer (voire en pleine mer).
L’énergie hydraulique présente des atouts, mais la production mondiale a
pratiquement atteint sa production maximale et ce mode de production d'énergie ne suffit pas
seul.
C’est l’énergie tirée des végétaux. La combustion dégage du CO2, mais la biomasse
est considérée comme ne participant pas à l’effet de serre tant qu’on replante. Le problème
réside dans son manque d’efficacité (rendement médiocre allant de 0,2 à 0,5 %).
C’est un système très coûteux dont le rendement est assez moyen : 14% .Il n’existe
pas de véritables champs solaire, mais il existe un prototype de centrale aux Etats-Unis en
plein désert qui produit 80 MW répartis sur 150 hectares de surface. L’autre problème est
qu’il faut beaucoup d’énergie pour construire des panneaux solaires.
Elle utilise la chaleur de la Terre (en provenance du noyau). Il y a un
potentiel de 900 Gtep mais seulement 60 sont exploitables. Malheureusement, c’est une
énergie très locale. Cependant si on généralisait l’enfouissement de tuyauteries contenant de l’eau à un mètre de profondeur, on aurait de l’eau chaude.
C’est un investissement rentable à moyen terme (sur 20 ans)…
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La durée de vie d’une centrale est de 40 à 60 ans. Contrairement à ce que l'on pourrait croire elle ne participe presque pas à l’effet de serre, mais, en revanche, laisse des déchets radioactifs pour des milliers d’années. On utilise l’uranium 235 qui a une très haute densité énergétique (un million de fois plus que le pétrole), mais au rythme actuel nos réserves sont de 70 ans. On pourrait utiliser le thorium comme combustible fissible : On disposerait alors de trois fois plus de réserves et les déchets sont moins dangereux. Ils auraient en effet une durée de vie pratiquement identique à la radioactivité naturelle. Mais, de nos jours, le thorium n’est pas compatible avec les réacteurs nucléaires actuels et leur reconversion s’avèrerait trop coûteuse. E.D.F étudie un nouveau réacteur, le réacteur à sels fondus qui serait compatible avec tous les combustibles. De plus, la chaleur dégagée serait suffisante pour dissocier l’eau sans passer par l’électrolyse, d’où un double avantage. Enfin, au XXIème siècle, verra t-on la fusion nucléaire ? (le deutèrium et le tritium qui seraient utilisés sont disponibles en quantités presque illimitées). Cela semble être la solution miracle, que l’homme attend depuis tant d’années, mais il y a de gros problèmes techniques, notamment la température… |
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3. Pour le stockage de l'énergie : l'hydrogène |
| | Les batteries actuelles ont un très faible rendement de l'ordre de 10%. L'hydrogène, lui, restitue jusqu'à au moins 60% de l'énergie.On peut soit le brûler, soit en faire des piles déjà employées dans des prototypes de voitures. Le problème est que dans les piles à hydrogène, il faut un très bon catalyseur pour obtenir le meilleur rendement possible : le platine. Or, ce métal est très rare et donc trop coûteux... |
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