Lénergie : un problème majeur pour demain…. n car nous en avons besoin dans tous les compartiments de notre vie - habitat (chauffage et consommation électrique)

L’énergie : L’énergie : un problème majeur pour demain….un problème majeur pour demain….

car nous en avons besoin dans tous les car nous en avons besoin dans tous les compartiments de notre viecompartiments de notre vie

- habitat (chauffage et consommation électrique)- habitat (chauffage et consommation électrique)

- transportstransports

- production industrielle et agricole- production industrielle et agricole

- santé- santé

car les divers modes de « production » car les divers modes de « production » d’énergie obéissent à des d’énergie obéissent à des contraintescontraintes fortes fortes et croissantes…et croissantes…

……et que l’énergie risque de manquer.et que l’énergie risque de manquer.

Les contraintes …Les contraintes … contraintes scientifiquescontraintes scientifiques

– L’énergie ne se crée pasL’énergie ne se crée pas– balance balance besoinsbesoins - - réserves/ressourcesréserves/ressources – problèmes de rendements, de stockageproblèmes de rendements, de stockage– ……..

contraintes économiques contraintes économiques – coûtscoûts

problèmes d’environnementproblèmes d’environnement– pollution, déchets, effet de serre,…pollution, déchets, effet de serre,…

contraintes politiquescontraintes politiques – indépendance énergétiqueindépendance énergétique– engagements pris vis-à-vis de partenairesengagements pris vis-à-vis de partenaires

contraintes sociologiquescontraintes sociologiques– acceptabilité par le publicacceptabilité par le public

Tous les modes de « production » d’énergie ont des Tous les modes de « production » d’énergie ont des inconvénients : il faut choisir les moindresinconvénients : il faut choisir les moindres

La recherche a un rôle important à jouer : elle peut lever La recherche a un rôle important à jouer : elle peut lever certains verrous technologiquescertains verrous technologiques

77

Energie: unitésEnergie: unités

consommation globale annuelle dans le monde :consommation globale annuelle dans le monde :

10 Gtep10 Gtep ((chiffres de 2002)chiffres de 2002)

L’unité légale: le jouleL’unité légale: le joule Les unités utiles pour le citoyen: le kWh, le litre.Les unités utiles pour le citoyen: le kWh, le litre. Les unités utiles au niveau de la consommation globale :Les unités utiles au niveau de la consommation globale :

- La tonne équivalent pétrole: La tonne équivalent pétrole: 1tep1tep (= 12000 kWh)(= 12000 kWh) C’est un bon ordre de grandeur de la consommation individuelle par anC’est un bon ordre de grandeur de la consommation individuelle par an

l’homme de cette terre consomme 1,7 tep par anl’homme de cette terre consomme 1,7 tep par an

le français moyen consomme 4.2 tep le français moyen consomme 4.2 tep

cette consommation pourrait être réduite de moitié cette consommation pourrait être réduite de moitié : il y a gaspillage: il y a gaspillage

- Au niveau du monde:Au niveau du monde: 1 Gtep 1 Gtep

Energie: Energie: comment comment

la la consomme-consomme-

t-on?t-on?

Totale primaire (Gtep)

Pertes primaires

Tertiaire Résident.

Transports Industrie Electricité

Monde 10 27%

France 0,27 37% 27% 20% 15% 40%

0

5

10

1520

25

3035

40

Pertes Tertiaire Transport Industrie

PertesTertiaireTransportsIndustrie



t-on?t-on?

Totale primaire

(Gtep)

Pertes primaires



Monde 10 27%

France 0,27 37% 27% 20% 15% 40% (15%)

0

5

10

1520

25

3035

40

Pertes Tertiaire Transport Industrie

PertesTertiaireTransportsIndustrie

Energie: d’où vient-elle aujourd’hui?Energie: d’où vient-elle aujourd’hui?pour faire quoi?pour faire quoi?

Sources d’énergieSources d’énergie– énergies non-renouvelablesénergies non-renouvelables

pétrole pétrole gaz gaz charboncharbon nnuuccllééaaiirre (ue (urraanniiuum, am, auuttrreess?)?)

– énergies renouvelablesénergies renouvelables hydroélectriquehydroélectrique éolienéolien solasolaireire biomassebiomasse géothermiquegéothermique marées ou hydrauliennesmarées ou hydrauliennes

Formes d’énergieFormes d’énergie– chaleurchaleur– chaleurchaleur puis puis « mieux »« mieux »

travail (moteurs)travail (moteurs) électricitéélectricité pb du rendement pb du rendement

thermo.thermo.

– « mieux »« mieux » travail travail électricitéélectricité pas de pb de rendement pas de pb de rendement

thermodynamiquethermodynamique

Energie: d’où vient-elle?Energie: d’où vient-elle?

Energies: fossiles ou renouvelables ?Energies: fossiles ou renouvelables ?– La situation d ’aujourd’huiLa situation d ’aujourd’hui

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Monde Un. Europ. France

fossiles

renouvelables

Energie: d’où vient-elle?Energie: d’où vient-elle?

Energies fossiles: les diverses productionsEnergies fossiles: les diverses productions

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

pétrole gaz charbon nucléaire

Monde Un. Europ.France

Energie: d’où vient-elle? Energie: d’où vient-elle? bilan bilan avantagesavantages - - inconvénients inconvénients -- limiteslimites

Energies non renouvelablesEnergies non renouvelables

Source Pétrole Gaz Charbon Nucléaire Fission

Nucléaire Fusion

Total

Monde 37% 21% 24% 7% 0% 89% Union Eur. 41% 24% 15% 14% 0% 94%

France 39% 13% 6% 34% 0% 92%


Nucléaire Fusion

Total

Monde 37% 21% 24% 7% 0% 89% Union Eur. 41% 24% 15% 14% 0% 94%

France 39% 13% 6% 34% 0% 92%

Avantages Abondant

coût Liquide

Abondant coût

Gazeux

Abondant coût

Abondant coût

T. abondant coût

Inconvé-nients

Réserves Effet serre Pollution

Réserves Effet serre


Réserves

Déchets Sûreté

Rendemt

Déchets Non réussie


Nucléaire Fusion

Total

Monde 37% 21% 24% 7% 0% 89% Union Eur. 41% 24% 15% 14% 0% 94%

France 39% 13% 6% 34% 0% 92%

Avantages Abondant

coût Liquide

Abondant coût

Gazeux

Abondant coût

Abondant coût

T. abondant coût

Inconvé-nients


Réserves Effet serre


Réserves

Déchets Sûreté

Rendemt

Déchets Non réussie

Réserves (années de consomm. actuelle)

Prouvées 40 ans

Ultimes 135 ans

Prouvées 65 ans

Ultimes 230 ans

Prouvées 220 ans Ultimes 1400 ans

Prouvées 70(3000) Ultimes

280(14000)

Infinies

Energie: d’où vient-elle? Energie: d’où vient-elle? bilan bilan avantagesavantages - - inconvénients inconvénients --

limiteslimites Energies renouvelablesEnergies renouvelables

Source Hydraul. Biomasse Eolien Solaire Géotherm. Marées Monde 2%** 6% < 1% 0%

Union Eur. 2%** 3,4% 0,2%** 0,1% 0,2% 0% France 5%** ~3% 0,08%** < 0,5% 0,03%


Union Eur. 2%** 3,4% 0,2%** 0,1% 0,2% 0% France 5%** ~3% 0,08%** < 0,5% 0,03%

Avantages renouvel. stockable

rendement

renouvel. stockable

renouvel. rendement

renouvel.

abondant

répartition

renouvel. stockable

renouvel. régulier

rendement

Inconvé-

nients ressources

sûreté

ressources coût

rendement

ressources coût

intermittent

coût

intermittent rendement

déchets

ressources coût

rendement

ress. acc. coût


Union Eur. 2%** 3,4% 0,2%** 0,1% 0,2% 0% France 5%** ~3% 0,08%** < 0,5% 0,03%

Avantages renouvel. stockable

rendement

renouvel. stockable

renouvel. rendement

renouvel.

abondant

répartition

renouvel. stockable

renouvel. régulier

rendement

Inconvé-

nients ressources

sûreté

ressources coût

rendement

effet serre

ressources coût

intermittent

coût

intermittent rendement

déchets

ressources coût

rendement

ress. acc. coût

Ressources monde

0,9Gtep/an 2 Gtep/an 8 Gtep/an** 100 000Gtep /an

15 Gtep/an 2Gtep/an

Pot. France* 6%** 12% 12%** (28% éle) terre + off-shore

100% 2,5%** hydrauliennes <2%**

1/4 surface (France)

35 000 éoliennes(2MW)

20 000 km2

(4%France)** toute la surf. France

* les pourcentages sont calculés par rapport à la consommation totale d’énergie ** correction rendement incluse

Pour le futur, on sait :Pour le futur, on sait :- que la consommation mondiale va - que la consommation mondiale va

croître croître

- que le pétrole va s’épuiser rapidement- que le pétrole va s’épuiser rapidement

Sur quoi peut-on compter ?Sur quoi peut-on compter ?- - le charbonle charbon (réserves ultimes: 1400 (réserves ultimes: 1400

ans)ans) - - le nucléaire le nucléaire fissionfission (réacteurs rapides: réserves (réacteurs rapides: réserves

14000ans)14000ans)

- - la fusionla fusion (réserves infinies)(réserves infinies)

- - le solairele solaire (ressources (ressources immenses)immenses)

- - les autres sources renouvelables les autres sources renouvelables resteront marginalesresteront marginales……oui mais…oui mais…

il pollue :il pollue : séquestration séquestration

nécessairenécessaire

il fait des déchets :il fait des déchets : peut-on les détruire?

peut-on les détruire?

elle n’est pas réussie :elle n’est pas réussie : la réussira-t-on?

la réussira-t-on?

il est trop cher :il est trop cher : que peut-on faire?

que peut-on faire?

… …..et les rendements?.....et les rendements?...

… …...et le problème du stockage?...

...et le problème du stockage?...

Le charbon et l’effet de serreLe charbon et l’effet de serre- l’effet de serre - l’effet de serre existeexiste et il et il croîtcroît

- tout ce qui brûle y contribue sauf la - tout ce qui brûle y contribue sauf la biomassebiomasse

- il faut apprendre à séquestrer le CO2:- il faut apprendre à séquestrer le CO2:● ● dans les anciens gisementsdans les anciens gisements

● ● problèmes du transportproblèmes du transport

- cet état de fait impliquera que l’on - cet état de fait impliquera que l’on centralise les combustibles à effet de serre. centralise les combustibles à effet de serre.

● ● Modification profonde des transports Modification profonde des transports

● ● ferroutage et abandon de l’essence pour les voituresferroutage et abandon de l’essence pour les voitures


croître croître



ans)ans) - - le nucléairele nucléaire (réacteurs rapides: réserves (réacteurs rapides: réserves

14000ans)14000ans)




il pollue :il pollue : séquestration COséquestration CO22





la réussira-t-on?


que peut-on faire?




Energie nucléaire fission: Energie nucléaire fission: les problèmes à résoudreles problèmes à résoudre

– rendements rendements

– réservesréserves

– sûreté sûreté

– déchetsdéchets

combustible

caractérist.

ralentisst Fluide caloporteur

235U (0,7%)ou 239Pu

neutrons lents

oui(eau)

eau

235U (0,7%) ou 239Pu

238U(99,3%)

neutrons rapides

non(pas d’eau)

sodium

– monter les températuresmonter les températures

– brûler brûler 238238U ou/et U ou/et 232232ThTh– multiplier les protections multiplier les protections (coques)(coques)

– stocker les déchets de façon sûrestocker les déchets de façon sûre

– produire moins de déchetsproduire moins de déchets

– les détruireles détruire

Propositions: génération Propositions: génération IVIV

Etat actuel des Etat actuel des technologiestechnologies


croître croître




14000ans)14000ans)









la réussira-t-on?


que peut-on faire?




4444

L’autre énergie nucléaire : la L’autre énergie nucléaire : la fusion (comme dans les étoiles)fusion (comme dans les étoiles)

les promesses de la fusionles promesses de la fusion réserves infinies en deutérium !réserves infinies en deutérium ! peu de déchetspeu de déchets

– un objectif encore non atteintun objectif encore non atteint– des progrès constants mais lents des progrès constants mais lents

– deux voies possiblesdeux voies possibles fusion inertiellefusion inertielle

densités atteintes:30 fois celle de l’eaudensités atteintes:30 fois celle de l’eau tokamakstokamaks

– installations actuelles majeures en installations actuelles majeures en Europe:Europe:

Méga-jouleMéga-joule (Bordeaux)(Bordeaux) JET JET (Oxford)(Oxford) et Tore supra et Tore supra (Cadarache)(Cadarache)

– installation prévue : ITERinstallation prévue : ITER– échéance : 50-100 ans : c’est loin...échéance : 50-100 ans : c’est loin...


croître croître




14000ans)14000ans)









la réussira-t-on?


que peut-on faire?




Le point sur le solaireLe point sur le solaire

Le solaire : il est partoutLe solaire : il est partout– L’éolien : L’éolien : c’est du solairec’est du solaire– La biomasse : La biomasse : c’est du solairec’est du solaire – L’hydraulique : L’hydraulique : c’est du solairec’est du solaire– La houle : La houle : c’est partiellc’est partielltt du du

solairesolaire– Le solaire : Le solaire : c’est du solairec’est du solaire – Le pétrole, le gaz, .. Le pétrole, le gaz, .. c’est du solairec’est du solaire

que la nature a su stockerque la nature a su stocker– Seules les marées (l’attraction Seules les marées (l’attraction

lunaire) et la géothermie (la lunaire) et la géothermie (la radioactivité de la terre) ne viennent radioactivité de la terre) ne viennent pas du solaire…pas du solaire…

ProportionsProportions1/10000 (<1%) 1/10000 (<1%)

1 à 3% 1 à 3%

3/100003/10000

3/10003/1000

100%100%

Puissances Puissances dispodispo

Solaire* : 200 Solaire* : 200 W/mW/m22

Géothermique : 0.06 Géothermique : 0.06 W/mW/m22

Marées (France)**: Marées (France)**: 0,2W/m0,2W/m22

* * Moyenne sur toute la planète au niveau du solMoyenne sur toute la planète au niveau du sol

** ** Côtes françaises rapportées à la surface du Côtes françaises rapportées à la surface du payspays

Les meilleures sources Les meilleures sources d’énergie renouvelable d’énergie renouvelable sont l’hydraulique sont l’hydraulique (concentré)(concentré) et le solaire et le solaire lui-même.lui-même.

dispersédispersé

dispersédispersé

concentrconcentréé

dispersédispersé

dispersédispersé

Energies renouvelables et électricité Energies renouvelables et électricité (énergie (énergie totale)totale)

Une comparaison avec nos voisinsUne comparaison avec nos voisins

Pays France Allemagne Espagne Italie Danemark

hydraulique 13% 3,2% 17,4% 15,9% 0,1%

éolien 0,06% 5% 3,3% 0,5% 12%

Photo-voltaïque

0,01% 0,1% 0,02% 0,04% 0,003%

biomasse 0,4% 0,9% 0,8% 0,5% 3,5%

géothermie 0,005% 0% 0% 0,2% 0%

total 14% (5%)* 9% (4%)* 22% (8%)* 17% (6%)* 15% (6%)*

* Corrections rendement * Corrections rendement inclusesincluses

Le solaire thermique:Le solaire thermique: Il est essentiel de le développer pour chauffer les habitations Il est essentiel de le développer pour chauffer les habitations

individuelles.individuelles. Une maison de 100 m2 reçoit en moyenne plus de 20kW Une maison de 100 m2 reçoit en moyenne plus de 20kW d’énergie solaire d’énergie solaire même au nord de la Francemême au nord de la France (équivalent à (équivalent à 100 ampères au compteur électrique)100 ampères au compteur électrique) On peut localement On peut localement stockerstocker la chaleur la chaleur Brûler du gaz ou du pétrole pour assurer Brûler du gaz ou du pétrole pour assurer l’ensemblel’ensemble du du chauffage et de l’eau sanitaire est un non-senschauffage et de l’eau sanitaire est un non-sens Se chauffer Se chauffer exclusivementexclusivement à l’électricité fait partie du à l’électricité fait partie du gaspillage : pour délivrer 1kWh de chaleur dans la maison, gaspillage : pour délivrer 1kWh de chaleur dans la maison, on gaspille 2kWh de plus dans une centrale électrique on gaspille 2kWh de plus dans une centrale électrique nucléairenucléaire Pour progresser, il faut :Pour progresser, il faut :

une incitation politique pour baisser les coûts une incitation politique pour baisser les coûts d’investissement* (l’Etat et certaines régions le font d’investissement* (l’Etat et certaines régions le font déjà)déjà)*4000€ :eau chaude pour 4 personnes; 15000€ pour équiper *4000€ :eau chaude pour 4 personnes; 15000€ pour équiper (eau chaude+chauffage) un pavillon de 120m2: amortissement: (eau chaude+chauffage) un pavillon de 120m2: amortissement: 10ans.10ans.un développement au niveau industriel: un développement au niveau industriel: design, design, normes, formation des architectesnormes, formation des architectes et et service après service après venteventeIl n’y a pas de verrou technologique majeur.Il n’y a pas de verrou technologique majeur.

Faites du chauffage solaire !

Faites du chauffage solaire !

1,5m1,5m22 de capteur par personne

de capteur par personne

==

60% de son eau chaude

60% de son eau chaude

Le solaire photovoltaïque :Le solaire photovoltaïque : Son premier problème : le coût Son premier problème : le coût

– 1 kWh solaire = 1 kWh solaire = 30 c€30 c€ (raccordement au réseau) ou (raccordement au réseau) ou 60 c€60 c€ (non (non raccordement : problème du stockage) avec une durée de vie raccordement : problème du stockage) avec une durée de vie est de 25 ans.est de 25 ans.

– 1 kWh gaz ou nucléaire = 1 kWh gaz ou nucléaire = 2,5 c€2,5 c€ Les améliorations possibles:Les améliorations possibles:

– augmentation des rendementsaugmentation des rendements (recherche d ’efficacité plus (recherche d ’efficacité plus forte sur tout le spectre solaire)forte sur tout le spectre solaire)

– recherche sur des nouveaux matériaux: recherche sur des nouveaux matériaux: semiconducteurs organiquessemiconducteurs organiques

Tant qu’on ne sait pas stocker l’électricité cette solution Tant qu’on ne sait pas stocker l’électricité cette solution restera marginalerestera marginale dans les pays développésdans les pays développés

Malgré tout les Allemands font un gros effort: Malgré tout les Allemands font un gros effort: – 500MW actuellement installés; objectif de 5500MW500MW actuellement installés; objectif de 5500MWcrêtecrête en en

2010: 2010: opération 100000 toitsopération 100000 toits..– Prix d’achat: 62c€ par kWhPrix d’achat: 62c€ par kWh

Les leaders: les japonaisLes leaders: les japonais– Tous les toits du Japon moins de 1% de la consommation Tous les toits du Japon moins de 1% de la consommation

électrique (Japon)électrique (Japon)

Le second problème du solaire photovoltaïque Le second problème du solaire photovoltaïque est celui de est celui de l’intermittencel’intermittence qui pose le qui pose le problème du problème du stockage de l’électricitéstockage de l’électricité

Ce problème est plus général : on a besoin de Ce problème est plus général : on a besoin de stockerstocker l’énergiel’énergie dans de nombreux cas… dans de nombreux cas…

En particulier dans le cas des En particulier dans le cas des transportstransports

disparition des carburants actuelsdisparition des carburants actuels

nécessité de moins polluer en villenécessité de moins polluer en ville

essence artificielle produite à partir du charbon ?essence artificielle produite à partir du charbon ?

- - non : carnon : car effet de serreeffet de serre

rôle accru de l’électricitérôle accru de l’électricité

- - on la produit comment ? Le nucléaire est le mieux on la produit comment ? Le nucléaire est le mieux placéplacé

hydrogène : un nouveau carburanthydrogène : un nouveau carburant

- mais ce n’est pas une source d’énergiemais ce n’est pas une source d’énergie

- production à partir du solaire, du charbon ou du production à partir du solaire, du charbon ou du nucléairenucléaire

Les Les transportstransports

Demain l’hydrogène Demain l’hydrogène ??

Production : rendement à améliorerProduction : rendement à améliorer– électrolyseélectrolyse– thermoproductionthermoproduction– bioproductionbioproduction

Source primaireSource primaire– solairesolaire – nucléairenucléaire

StockageStockage– (basse température)(basse température)– compressioncompression– hydrures métalliqueshydrures métalliques

UtilisationUtilisation– pile à combustiblepile à combustible– combustioncombustion

Pour conclure…Pour conclure… Contrairement à ce que l’on entend souvent sur les medias:Contrairement à ce que l’on entend souvent sur les medias: Il n’y a pas de solution miracleIl n’y a pas de solution miracle L’avenir passe par le déclin du pétroleL’avenir passe par le déclin du pétrole L’avenir passe par les ressources L’avenir passe par les ressources limitéeslimitées des énergies des énergies

renouvelables hors solairerenouvelables hors solaire A moyen terme, A moyen terme, l’éolienl’éolien va se développer va se développer L’avenir passe par des solutions L’avenir passe par des solutions complémentairescomplémentaires ajoutées les ajoutées les

unes aux autres: l’eau chaude et le chauffage solaire doivent unes aux autres: l’eau chaude et le chauffage solaire doivent avoir toute leur placeavoir toute leur place

A plus long terme, il sera indispensable de faire appel A plus long terme, il sera indispensable de faire appel au au charbon,charbon, au solaire et au nucléaire*au solaire et au nucléaire* comme sources d’énergie, comme sources d’énergie,

àà l’hydrogènel’hydrogène comme vecteur et moyen de stockage, comme vecteur et moyen de stockage, (mais l’hydrogène s’imposera lentement…..)(mais l’hydrogène s’imposera lentement…..) … … et …et … à l’efficacité énergétique et aux économies d’énergie que nous à l’efficacité énergétique et aux économies d’énergie que nous

pouvons tous réaliser dès aujourd’hui pouvons tous réaliser dès aujourd’hui !!!!!!!!– Savez-vous qu’une télévision en veille consomme plus que cette télévision allumée 3 Savez-vous qu’une télévision en veille consomme plus que cette télévision allumée 3

heures par jour?heures par jour?– Savez-vous que oublier une lampe allumée par français nécessite 3 à 4 réacteurs Savez-vous que oublier une lampe allumée par français nécessite 3 à 4 réacteurs

nucléaires?nucléaires?– Savez-vous que prendre le train sur un trajet long coûte 10 fois moins d’énergie que Savez-vous que prendre le train sur un trajet long coûte 10 fois moins d’énergie que

prendre sa voiture (passager unique)?prendre sa voiture (passager unique)?– Savez-vous que l’on peut gagner un facteur 3 sur l’isolation thermique des habitations?Savez-vous que l’on peut gagner un facteur 3 sur l’isolation thermique des habitations?* Les allemands n’arrêteront pas le nucléaire* Les allemands n’arrêteront pas le nucléaire

http://e2phy.in2p3.fr

http://www.recherche.gouv.fr/mstp/

http://www.recherche.gouv.fr/mstp/

energie_mstp_200401.pdf

energie_mstp_200401.pdf

20% de la population mondiale consomment 20% de la population mondiale consomment 60% de l’énergie… que souhaitons-nous pour 60% de l’énergie… que souhaitons-nous pour demain?demain?

Devenons raisonnables : pensons à Devenons raisonnables : pensons à économiser !économiser !

Soyons raisonnables : l’avenir ne Soyons raisonnables : l’avenir ne peut passer que par une peut passer que par une complémentaritécomplémentarité de modes de de modes de production tous imparfaitsproduction tous imparfaits

La biomasse ne peut La biomasse ne peut remplacer l’ensemble du remplacer l’ensemble du

pétrolepétrole

La biomasse c’est:La biomasse c’est:– Le boisLe bois– Le biogaz (méthane ou Le biogaz (méthane ou GGaz az NNaturel aturel VVéhicules)éhicules)– Les huiles végétales (colza, tournesol) ou dérivés (diester ouLes huiles végétales (colza, tournesol) ou dérivés (diester ou E Ester ster MMéthylique d’éthylique d’HHuile uile

VVégétale)égétale)– L’alcool (betterave, canne, blé) ou dérivés (L’alcool (betterave, canne, blé) ou dérivés (EEthyl thyl TTertio ertio BButyl utyl EEther) ther)

La biomasse est insuffisante pour remplacer l’ensemble du pétroleLa biomasse est insuffisante pour remplacer l’ensemble du pétrole– Rendements: 1 à 2 tep/Ha pour biogaz ; 0,75 tep/Ha pour diester ou bioéthanolRendements: 1 à 2 tep/Ha pour biogaz ; 0,75 tep/Ha pour diester ou bioéthanol– 10% des carburants routiers français à partir du diester ou du bioéthanol = 30 à 40% de 10% des carburants routiers français à partir du diester ou du bioéthanol = 30 à 40% de

l’ensemble des terres agricolesl’ensemble des terres agricoles– 50% des carburants routiers français = totalité de la forêt française50% des carburants routiers français = totalité de la forêt française– 40% des carburants routiers mondiaux = ensemble des terres arables40% des carburants routiers mondiaux = ensemble des terres arables

La montée de la production de bioéthanol La montée de la production de bioéthanol – Europe : objectif très ambitieux: mobilisation de 4 Mha en 2010 : 20Mtep de bioéthanol Europe : objectif très ambitieux: mobilisation de 4 Mha en 2010 : 20Mtep de bioéthanol

(8% de la consommation française; 7% de la surface de la France)(8% de la consommation française; 7% de la surface de la France)– Injection de ces biocarburants dans les carburants liquides (10%)Injection de ces biocarburants dans les carburants liquides (10%)– Prix actuel: 3 fois le prix du pétrolePrix actuel: 3 fois le prix du pétrole

Nécessité d’adapter les moteurs à ces carburantsNécessité d’adapter les moteurs à ces carburants

Nécessité de régler les questions d’ordre « purification »Nécessité de régler les questions d’ordre « purification » (cycle benzénique).(cycle benzénique).

Programme « énergie » au CNRS et au MRTProgramme « énergie » au CNRS et au MRT

Les évolutions Les évolutions prévisibles de la prévisibles de la

biomassebiomasse

Eléments additionnels pour la France:Eléments additionnels pour la France:– Bioéthanol (ajout à l’essence)Bioéthanol (ajout à l’essence)

Défiscalisation 380€/mDéfiscalisation 380€/m33

25000ha consacrés25000ha consacrés 309000ha de blé et 62000ha de betterave (3,9% des 309000ha de blé et 62000ha de betterave (3,9% des

surfaces disponibles) nécessaires pour atteindre 5,75% surfaces disponibles) nécessaires pour atteindre 5,75% en teneur de biocarburantsen teneur de biocarburants

Aide européenne : 45€ à l’hectareAide européenne : 45€ à l’hectare

– Diester (biodiesel)Diester (biodiesel) Défiscalisation 350€/haDéfiscalisation 350€/ha 300000ha consacrés 300000ha consacrés Montée possible à 800000ha (selon la profession)Montée possible à 800000ha (selon la profession)

La croissance forte de l’éolien dans le monde et en La croissance forte de l’éolien dans le monde et en France France

(source : ADEME)(source : ADEME) Monde : Monde : croissance 30% par ancroissance 30% par an– 18000 MW installés en 200018000 MW installés en 2000– 6000 MW ajoutés en 20016000 MW ajoutés en 2001

Europe :Europe :– 22000 MW début 200322000 MW début 2003

12000 MW en Allemagne 12000 MW en Allemagne 4144 MW en Espagne4144 MW en Espagne 2800 MW au Danemark2800 MW au Danemark

France :France :– 68 68 MW en 2000 sur une MW en 2000 sur une

quinzaine de sitesquinzaine de sites– 147147 MW fin 2002 MW fin 2002– 300300 MW sur 40 sites en 2003 MW sur 40 sites en 2003

– 4000 4000 MW en 2006MW en 2006– 1200012000 MW en 2010, MW en 2010, c’est-à-dire c’est-à-dire

de l’ordre de de l’ordre de 5000 à 10000 5000 à 10000 grosses éoliennesgrosses éoliennes (respect des (respect des 21%)21%)

– potentiel français à terre: potentiel français à terre: 70TWh 70TWh (13% de l’électricité, 6% (13% de l’électricité, 6% de l’énergie totale consommée*) de l’énergie totale consommée*)

*correction rendement *correction rendement incluseincluse

Attention : le rendement moyen Attention : le rendement moyen d’une éolienne n’est que de 23%d’une éolienne n’est que de 23%

Une éolienne de 750kW avec un Une éolienne de 750kW avec un vent de 15m/s (force 7) ne fait vent de 15m/s (force 7) ne fait plus que 28kW à 5m/s (force 3)plus que 28kW à 5m/s (force 3)

La croissance forte de l’éolien dans le La croissance forte de l’éolien dans le monde monde

Quelques autres données sur l’éolien :Quelques autres données sur l’éolien :– Puissance installée en Allemagne: 12000MWPuissance installée en Allemagne: 12000MW

mais seulement moins de 6% de l’électricitémais seulement moins de 6% de l’électricité objectif de 30% en 2020 (12%* énergie totale)objectif de 30% en 2020 (12%* énergie totale) projet de 200 éoliennes 5MW en mer Baltiqueprojet de 200 éoliennes 5MW en mer Baltique

– Puissance installée au Danemark: 2800MW Puissance installée au Danemark: 2800MW jusqu’à 20% de l’électricité, mais moins de jusqu’à 20% de l’électricité, mais moins de

9%* de l’énergie totale consommée.9%* de l’énergie totale consommée.

Les dimensions :Les dimensions :– 600kW: 600kW:

mât de 28mètresmât de 28mètres diamètre de 30mètresdiamètre de 30mètres

– 3MW (Dewi): 3MW (Dewi): mât de 92 mètresmât de 92 mètres diamètre de 80 mètresdiamètre de 80 mètres

Les prix :Les prix :– ils sont raisonnables (0,04-0,06€/kwh)ils sont raisonnables (0,04-0,06€/kwh)

Le développement du « off-shore »: projetsLe développement du « off-shore »: projets– 20 turbines de 1MW au large de 20 turbines de 1MW au large de

Copenhague.Copenhague.– 200 éoliennes de 5MW en mer Baltique200 éoliennes de 5MW en mer Baltique

Energies renouvelables et électricité Energies renouvelables et électricité (énergie (énergie totale)totale)

Une comparaison avec nos voisinsUne comparaison avec nos voisins

Pays

tC-énerg/hab

France

0,24

Allemagne

1,08

Espagne

0,74

Italie

0,66

Danemark**

1,38

hydraulique 13% 3,2% 17,4% 15,9% 0,1%

éolien 0,06% 5% 3,3% 0,5% 12%

Photo-voltaïque

0,01% 0,1% 0,02% 0,04% 0,003%

biomasse 0,4% 0,9% 0,8% 0,5% 3,5%

géothermie 0,005% 0% 0% 0,2% 0%

total 14% (3%)* 9% (2%)* 22% (5%)* 17% (4%)* 15% (3%)*

* Corrections rendement * Corrections rendement inclusesincluses

**Pays très émetteur de gaz à effet de serre; chiffres **Pays très émetteur de gaz à effet de serre; chiffres 19991999

Le solaire photovoltaïque :Le solaire photovoltaïque : Son premier problème : le coût Son premier problème : le coût

– 1 kWh solaire = 1 kWh solaire = 30 c€30 c€ (raccordement au réseau) ou (raccordement au réseau) ou 60 c€60 c€ (non (non raccordement : problème du stockage) avec une durée de vie est de 25 ans.raccordement : problème du stockage) avec une durée de vie est de 25 ans.

– 1 kWh gaz ou nucléaire = 1 kWh gaz ou nucléaire = 2,5 c€2,5 c€ Les améliorations possibles:Les améliorations possibles:

– augmentation des rendementsaugmentation des rendements (recherche d ’efficacité plus forte sur tout le (recherche d ’efficacité plus forte sur tout le spectre solaire)spectre solaire)

– recherche sur des nouveaux matériaux: recherche sur des nouveaux matériaux: CdTeCdTe Semiconducteurs organiquesSemiconducteurs organiques Silicium micro-cristallinSilicium micro-cristallin couches minces (CIS)couches minces (CIS)

– nouvelles méthodes de production des capteurs actuels au Si:nouvelles méthodes de production des capteurs actuels au Si: procédé à « lit fluidisé »procédé à « lit fluidisé » coulée continue en creuset froid coulée continue en creuset froid cellules à concentrationcellules à concentration

Tant qu’on ne sait pas stocker l’électricité cette solution restera Tant qu’on ne sait pas stocker l’électricité cette solution restera marginalemarginale dans les pays développésdans les pays développés

Malgré tout les Allemands font un gros effort: Malgré tout les Allemands font un gros effort: – 500MW actuellement installés; objectif de 5500MW500MW actuellement installés; objectif de 5500MWcrêtecrête en 2010; en 2010; 100000 100000

toitstoits..– Prix d’achat: 62c€ par kWhPrix d’achat: 62c€ par kWh– Coût d’installation pour un pavillon de 120mCoût d’installation pour un pavillon de 120m22: 40000€; : 40000€;

amortissement: 40 ans, sur une base de 9c€ par kWh (prix de vente EDF)amortissement: 40 ans, sur une base de 9c€ par kWh (prix de vente EDF)

Les leaders: les japonaisLes leaders: les japonais– Tous les toits du Japon moins de 1% de la consommation électrique Tous les toits du Japon moins de 1% de la consommation électrique

(Japon)(Japon)

Quelques réflexions sur la consommation Quelques réflexions sur la consommation totaletotale Peut-on réduire la consommation totalePeut-on réduire la consommation totale ? ?

Au niveau du monde: Au niveau du monde: la réponse est clairement : nonla réponse est clairement : non

Au niveau de la France : Au niveau de la France : un facteur 2 ?un facteur 2 ?

- chauffage et climatisation:chauffage et climatisation:● ● isolation optimale des habitations : isolation optimale des habitations : ce sera long…ce sera long… ● utilisation raisonnable ● utilisation raisonnable de la de la climatisation…climatisation…

- choix des équipements:choix des équipements:

● ● lampes basse consommation lampes basse consommation ● optimisation des appareillages (classe des ● optimisation des appareillages (classe des appareils, non-utilisation de veille des téléviseurs…, extinction appareils, non-utilisation de veille des téléviseurs…, extinction des appareils non utilisés)des appareils non utilisés)

- choix des moyens de transport et des lieux d’habitat:choix des moyens de transport et des lieux d’habitat:

● ● privilégier les transports en commun et le ferroutage privilégier les transports en commun et le ferroutage ● ne pas prendre sa voiture pour ● ne pas prendre sa voiture pour rienrien… … ● ● proximité des lieux de vie et proximité des lieux de vie et de travailde travail ● ● ne pas privilégier ne pas privilégier les vacances lointaines…les vacances lointaines…

Réduire la consommation nécessiterait : Réduire la consommation nécessiterait : - un changement de mentalité (ne - un changement de mentalité (ne voit-on pas souvent l’inverse?)voit-on pas souvent l’inverse?) - un changement dans les - un changement dans les structures de l’habitatstructures de l’habitat



t-on?t-on?

Totale primaire



Evolution France en

30 ans

+53%

+21%

+92%

-8%

+174%

Evolutions de Evolutions de consommation sur les consommation sur les 30 dernières années30 dernières années

1818

Documents

Lénergie : un problème majeur pour demain…. n car nous en avons besoin dans tous les compartiments de notre vie - habitat (chauffage et consommation électrique)