Coût énergétique du transport de marchandises

Voici quelques ordres de grandeurs sur la consommation des différents moyens de transport de marchandises. Les chiffres sont donnés en gramme équivalent pétrole, par tonne transportée, et par km :

  • Bateau porte container 0,7 –  5
  • Train électrique  4 – 10
  • Péniche 8 – 10
  • Gros camion 17 – 25
  • Camionnette 100 – 300
  • Avion long courrier 200
  • Avion moyen courrier 500
  • Courses en voiture 5 000

 

Des réservoirs pour l’hydrogène

Pour stocker 5 kg d’hydrogène dans un véhicule, qui représentent 167 kWh (que l’on libère sous forme de chaleur lors de la combustion avec l’oxygène) soit l’équivalent énergétique d’à peu près  20 litres de pétrole, il faut un réservoir de 80 litres, pouvant supporter une pression de 800 bars. C’est une bonbonne de plusieurs dizaines de kg.

Dans une voiture munie d’un moteur à explosion (rendement 25%) ces 5 kg d’hydrogène ou ces 20 litres d’essence permettent d’effectuer typiquement 400 km.

Pour l’hydrogène utilisé  dans une pile à combustible, le rendement est double et le trajet possible est de 800 km. Le problème est le poids de la bonbonne, qui doit être assez résistante pour que celle-ci ne risque pas d’exploser dans un accident.

Des recherches ont lieu, en particulier en France, pour stocker l’hydrogène dans des sortes d’éponge très légères de grande capacité. Par exemple par la société McPhyEnergy, en Rhône Alpes,parvient à stocker 600 litres d’hydrogène dans des galettes d’hydrure de magnésium de 30 cm de diamètre et 1 cm d’épaisseur  :http://www.mcphy.com/fr/produits/stockage-hydrogene-solide/. Mais elles ont besoin de hautes températures (300 °C) pour restituer l’hydrogène, et ne sont pas, ou pas encore, très adaptées au transport))

 

 

La lumière du Soleil

Par lumière on entend habituellement celle que voient les yeux.  Le Soleil émet aussi d’ autres  rayonnements que nous ne voyons pas, mais auxquels nous sommes sensibles, et qui transportent aussi de l’énergie,  en particulier :

  • Les rayons infrarouges. On les appelait autrefois les rayons chauffants. On les sent avec la main quand on l’approche, sans la toucher, d’une plaque électrique, ou de braises d’un feu encore chaudes.
  • Les rayons ultraviolets, ceux qui font bronzer et sont responsables des coups de soleils.

Dans la lumière du Soleil, on trouve 50 % de rayons infrarouge, 40 % de rayons visibles, et 10% de rayons ultraviolets (notés UV). Heureusement pour nous la plupart des rayons ultraviolets sont arrêtés par l’atmosphère.  En été, on se protège le crâne des infrarouges par un chapeau, sinon on risque une insolation. Ceci arrive quand la chaleur du crane est trop importante à évacuer, et que le système de régulation de la température n’arrive plus à refroidir le cerveau. On se protège des rayons UV en se couvrant la peau, et par de la crème solaire, surtout si on a la peau claire.

Réduire les émissions de gaz à effet de serre des bâtiments

La mesure la plus efficace et la moins couteuse contre l’émission de gaz à effet de serre, consiste à remplacer en priorité la chaudière des bâtiments les plus mal isolés se chauffant au fioul ou au gaz1.

L’isolation totale est une mesure plus couteuse. Elle permet d’atteindre le niveau qui s’impose aux constructions neuves (RT2012).

Les travaux à prendre sont à étudier au cas par cas pour chaque bâtiment. Parfois il suffit d’isoler les combles d’une maison pour réaliser une belle économie.

  1. voir l’étude  de Carbone 4 ici  http://www.carbone4.com/sites/default/files/default_images/Carbone4%20ba%CC%82timent.pdf .  []

Emissions CO2 de la ville de Nice

Dans le cas de la ville de Nice (340 000 habitants), les mesures montrent qu’en 2010, les émissions directes de CO2 étaient en moyenne de 1 400 tonnes par an, soit 4 tonnes par personne et par an ( voir graphe ci-dessous). C’étaient les bâtiments  les premiers émetteurs de gaz à effet de serre, pour moitié les logements et pour moitié les bureaux.  Venaient ensuite les transports routiers.

Ci-dessous, les émissions de CO2 de la ville de Nice, en 1990, 2010, et les prévisions jusqu’en 2050 1. Pour  atteindre les objectifs de réduction, de multiples actions doivent être mises en œuvre. Dans les transports, l’électricité est appelée à remplacer l’essence : une deuxième ligne de tramway est en cours de programmation, l’offre de location de vélos et voitures électrique est développée en ville, de même que l’aide à l’achat  de vélos à assistance électrique.

Néanmoins la création de la première ligne de tramway de Nice, très utilisée par les niçois, n’a pas fait baisser le trafic automobile. Il semble que l’offre d’un nouveau moyen de transport ait plutôt encouragé la mobilité que réduit les émissions de   CO2. : celles-ci augmentent de 2 % chaque année, plus vite que la population (qui augmente de 1% par an).

missions-co2-nice

Les émissions « directes » mesurées par le ville de Nice ne prennent pas en compte l’alimentation, l’achat des biens de consommation, ni le trafic aérien lié à l’aéroport.

  1. Plan énergie Climat de la Ville de Nice 2012- 2017  http://planclimat.nice.fr/public/actualite/adoption-du-pcet-metropolitain,8.html []

Les stocks de combustibles fossiles et d’uranium

Ressources et réserves de combustibles fossiles

Les mots «ressources » et « réserves » ont des sens très précis pour les géologues.

Les « ressources » de charbon  sont constituées de tout le charbon que l’on peut trouver sur Terre, y compris celui qui se trouve à 3000 mètres de profondeur dans des veines de 10 cm d’épaisseur. Personne n’ira jamais chercher ce charbon car il coûterait plus d’énergie de le ramener à la surface que ce qu’il pourrait fournir. Autre exemple, dans le sous-sol de la région parisienne dorment des dizaines de milliards de barils de produits fossiles, non conventionnels et difficiles à extraire1 Il existe quantité de ressources de pétrole, de gaz et de charbon et autres produits non conventionnels, qui ne sont pas exploitables, au moins dans l’état actuel des techniques.

Les « réserves » ont un sens différent ;  ce sont les ressources que l’on exploite, ou que l’on pourrait exploiter. Par exemple en France il n’y a pas de réserve de charbon, car exploiter le charbon est interdit. Il n’y a pas non plus de réserves de gaz de schistes, car les gaz de schistes ne sont pas exploités. Un jour futur le charbon pourrait redevenir une réserve en France, mais pour cela il faudrait que la population l’accepte, que les règlements changent, que l’on recrée le métier de mineur.

Réserves et scénarios

Les réserves « prouvées » (il y a aussi les réserves « probables » et les réserves « possibles ») évaluées par l’Agence internationale de l’énergie (AIE) sont souvent traduites en années. Pour faire cela on divise les réserves par la consommation annuelle actuelle. Notons que si l’on reporte la consommation mondiale sur une énergie particulière (remplacement du pétrole par le gaz naturel, par exemple), le nombre d’années de réserve va diminuer. Les résultats obtenus par l’AIE en 2010 sont les suivants :

  • Pétrole conventionnel 54 ans (rappelons qu’en 1956 où la consommation était moindre, ce nombre d’années n’était que de 40 ans)
  • Gaz naturel conventionnel : 65 ans. Avec les gaz de schiste ce nombre d’années sera considérablement augmenté.
  • Charbon : 183 ans

Concernant la production d’électricité par des filières nucléaires, le combustible est aussi épuisable. Le nombre d’années serait de production serait de 200 ans avec la technologie actuelle de réacteurs (réacteurs à neutrons lents), et le même nombre de réacteurs dans le monde.  Mais il serait de plusieurs dizaines de milliers d’années en utilisant la technologie des réacteurs à neutrons rapides. L’utilisation du thorium, 2,5 fois plus fréquent que l’uranium dans l’écorce terrestre augmenterait encore plus les réserves, sans parler de l’uranium extrait de la mer qui permettrait de disposer de réserves pendant très longtemps – à un prix plus élevé.

  World Energy Concil Nombres d’années restantes  WEC
Charbon : Bitumineux : 405 Gt, Sous-bitumineux => 261 Gt, Lignite => 195 Gt ;Total = 861 Gt 150 ans
Pétroles : 160 Gt 40 ans
Pétrole de schiste (Shale oil) : Exploité déjà en France en 1839 à Autun. En Ecosse exploitation industrielle dès 1859.690 Gt.
Pétrole lourds BitumeExtra heavy Oil 3 300 milliards de barils2 150 Gbl
Gaz Naturel : 76 000 Gm3170 000 Gm3 de gaz de schistes annoncés comme techniquement récupérables dans le monde. 70 ans156 ans
Tourbe : surface exploitable 3 974 000 km2 ; 12,7 produits en 2008    
Uranium 3,5 MT à moins de 130$/livre : 105

Référence année 2008, source : World Energy Council 2010,  http://fr.wikipedia.org/wiki/Ressources_et_consommation_%C3%A9nerg%C3%A9tiques_mondiales 

 

 

  1. Hydrocarbures non conventionnels IFPEN , 2011 []