Hydrocarbures et pollution

Les pollutions sont dues à des accidents et le plus souvent à  une mauvaise gestion des déchets. Par exemple les navires pétroliers qui vident leurs fonds de cuves en pleine mer sont responsables d’une pollution 8 à 10 fois supérieures à celles des marées noires comme lors de l’échouage de l’Amoco Cadix en 1978 sur les côtes du Finistère et de l’Erika en 1999 sur les côtes de Loire Atlantique.

Les déchets mal gérés comme les gaz d’échappement libérés par une voiture, les piles abandonnées dans l’environnement, l’huile de vidange déversée dans une rivière sont des sources de pollution  importantes qui peuvent condamner l’écosystème pour des milliers d’années. Les hydrocarbures représentent ainsi 40% des polluants rencontrés dans les sites pollués.

Mieux vivre, en ville et ailleurs

Poster 10

emmissions Réduire les émissions des gaz à effet de serre : le rôle des villes

Pour atteindre les objectifs de réduction de 75% des émissions de gaz à effet de serre en 2050, il ne suffit pas de faire attention à éteindre les lumières quand on sort d’une pièce, ni même de remplacer  les lampes pour des modèles à basse consommation. Le problème est plus vaste.

En général, en France,  les transports (de personnes et de marchandises) et le bâtiment ( chauffage, éclairage, cuisine et salle de bain, multimédia) sont les principaux émetteurs de gaz à effet de serre (Voir par exemple le cas de Nice,  dixième plus grande ville de France). C’est là qu’il faut agir en priorité pour atteindre une réduction massive  (75%). Pour atteindre un tel niveau de réduction dans le futur, il faut changer les modes de transports et l’organisation des villes,  la construction et le chauffage des bâtiments,  la production d’énergie  et de biens, le recyclage, et même les habitudes alimentaires, … 1

Les  villes ont un rôle important à jouer : 50 % de la population mondiale vit dans les villes. Elles se sont développées  sans se soucier  de consommation d’énergie ou d’émission de gaz à effet de serre.  Aujourd’hui 70 % des gaz à effet de serre viennent des villes. En contrepartie, c’est dans les villes que les mesures  de réduction des émissions ont le plus d’impact et devraient permettre de réduire considérablement les émissions de CO2. Les grandes villes y travaillent déjà, en France et dans le monde 2. Ces objectifs sont atteignables,  avec de l’électricité, des  transports, des infrastructures plus propres,  et avec  de petites modifications du mode de vie.

La première étape consiste à effectuer des mesures pour identifier exactement les activités les plus émettrices de gaz à effet de serre.

performancePerformance énergétique des bâtiments.

thermal imaging of a multi-story building

Pour réduire la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre  des bâtiments  on peut réduire leur besoin de chauffage et de climatisation, et leur consommation d’électricité.

La réduction massive des émissions de gaz à effet de serre dues au chauffage  demande :

1-      d’isoler thermiquement le logement de façon à réduire la consommation d’énergie. Ceci permet aussi des économie l’été sur la climatisation dont l’usage va devenir plus fréquent avec le réchauffement climatique.

2-      de remplacer le système de chauffage (surtout  s’il  est au fioul) par une chaudière à  bois, une pompe à chaleur ou un chauffage géothermique.

Le coût total d’une telle opération de rénovation  est  de plusieurs dizaines de milliers d’euros par logement, une somme trop importante pour de nombreux propriétaires.  Au coût actuel de l’énergie, une transformation totale d’un logement est rarement rentable financièrement en moins de 10 ou 20 ans. Pour 30 000 000 de logements au niveau de la France entière, le coût peut atteindre environ 1 000 milliards d’euros.  Par comparaison, la facture des énergies fossiles est de 80 milliards par an. Il s’agit donc d’investir des sommes gigantesques pour effectuer des transformations nécessaires, mais qui seront rentables en général seulement à long terme. Il s’agit donc d’un très gros problème économique auquel il faut trouver des solutions.

De façon générale, il est nécessaire de consommer moins d’énergie.  C’est pourquoi les radiateurs électriques sont remplacés par des pompes à chaleur, et les nouveaux appareils ménagers consomment moins d’énergie que les précédents.

transportsLes transports

Dans de nombreuses villes moyennes ou grandes,  la voiture est toujours la  reine des moyens de transport. Pourtant la plupart des trajets  en voiture sont des trajets courts (moins d’un ou deux km ) et on peut penser que  la ville peut offrir une grande variété de moyens de transports  capable de la remplacer : bus, tramway , métro, voitures électriques, vélos, rollers, trottinettes …

Mais on s’aperçoit que la création de nouveaux services de transports en commun ne fait pas forcément diminuer la circulation automobile : les habitudes ne changent pas facilement.

Pour provoquer un changement d’attitude des usagers, ces nouveaux moyens de transport doivent être accompagnés de services ou d’avantages qui peuvent contrebalancer un confort moindre : rapidité, prix, …3.  Certaines mesures ci-dessous par exemple, pourraient inciter les particuliers à utiliser une combinaison de transport en commun et de vélo électrique pour se rendre au travail :

  • Accepter les vélos et vélos électriques dans les parking gardés près des gares, pour faciliter leur utilisation entre domicile et gare.
  • disposer  d’une case près du parking  à vélo pour y ranger son casque est un vrai plus avant de poursuivre son voyage avec un autre moyen de transport
  • Les informations arrivant sur les smartphones à propos de l’état du trafic ou du remplissage des parkings permettent aussi aux usagers de se diriger vers la meilleure solution et font gagner du temps.
  • Des vélos ou vélos électriques en libre service disponibles à la sortie des gares pour achever le trajet rapidement, lorsque gare et lieu de travail sont séparés d’un kilomètre ou plus.

D’autre part,  même avec un réseau dense de moyens de transports diversifiés, les voitures ne peuvent pas être remplacées facilement pour certains usages, par exemple pour aller dans les supermarchés qui se sont développés en périphérie des villes. Alors, les voitures vont elles disparaître des villes ? Cela suppose de changer d’habitude, et de changer aussi l’organisation de la ville. L’arrivée de voiture hybrides et voitures électriques permettra aussi de faire baisser les émissions de CO2

A noter que l’énergie stockée dans les  batteries des véhicules électriques sera bientôt  loin d’être négligeable.  Elles pourraient  servir à stocker l’énergie pour la restituer au réseau en cas de surcharge, permettant de compenser leur prix élevé.

organisationL’organisation de la ville

Au cours des 50 dernières années, la plupart des villes se sont développées en s’étalant : en périphérie des villes les centres commerciaux et de nouvelles zones d’habitations ont vu le jour, très mal desservies par les transports en commun. La possession d’une voiture  y rend de tels services qu’elle est devenue une priorité, rendue possible par le prix bas des carburants. 4. Cette organisation est à l’origine de bien des pollutions de l’air, de l’eau, et de l’occupation de bonnes terres agricoles par les villes.

Il s’agit dans le futur d’organiser différemment la ville pour qu’il ne soit pas utile de posséder une voiture. L’idée est de rapprocher logements, services (crèches, écoles, magasins) et loisirs (jardins,  lieux de culture et  loisirs).   C’est sur ce  modèle que sont conçus les écoquartiers qui voient le jour à travers le monde. Cette transformation de la ville est une opération de longue haleine,  qui se construit petit peu par petit peu. Ces transformations de la ville prennent des années,  mais elles auront des conséquences importantes pendant des dizaines d’années.

Utiliser les énergies renouvelables

Actuellement, l’électricité est produite essentiellement par des centrales nucléaires qui n’émettent pas de gaz  à effet de serre.  Néanmoins, lors des pics de consommation, le soir, ou lors de vagues de froid ou de chaleur, la production d’électricité est assurée par des centrales thermiques classiques qui fonctionnent avec des combustibles fossiles. Des recherches sont menées pour stocker le CO2 émis par ces centrales thermiques de façon à ce qu’il ne soit pas envoyé dans l’atmosphère. Pour  rendre l’électricité moins carbonée, les collectivités (villes, régions)  peuvent aussi produire des énergies renouvelables :

– de l’électricité dans des centrales solaires ou éoliennes adaptées à leur territoire et leurs besoins. Elle est  vendue au réseau. Une gestion intelligente de celui-ci permet de distribuer cette électricité  en fonction des besoins locaux.

– de la chaleur par géothermie, ou lors du  traitements des déchets.

Valoriser les déchets

En moyenne, un Français produit près de 300 kg de déchets par an, soit environ 1 kg de déchets ménagers par jour … En 2050 ce chiffre aura diminué;  mais la collecte des déchets et leur valorisation restera une préoccupation majeure des agglomérations.   Traiter les déchets, permet  d’éviter les pollutions, de réduire l’impact de la consommation de matières premières, de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Les déchets peuvent être valorisés de plusieurs façons :
  • Le recyclage  consiste à fabriquer de nouveaux produits ou nouveaux emballages à partir des emballages récupérés, ce qui préserve des ressources naturelles. Par exemple une tonne de canettes d’aluminium recyclée évite l’extraction de deux tonnes de bauxite.  En 2010, le recyclage des déchets ménagers s’est élevé à 3  millions de tonnes permettant une limitation d’émission de presque 2 millions de tonnes de CO2.
  • La combustion des plastiques permet de produire de l’énergie. Par exemple,  le recyclage d’une tonne de plastique permet d’économiser 650 kg de pétrole.
  • les cartons, papiers et végétaux peuvent être transformés en compost
  • Certains déchets demandent des traitements particulier comme les batteries, les médicaments…5.

Par exemple, dans l’éco-vallée du Var, le Syndicat Mixte d Élimination des Déchets6 a pour missions principales de trier les déchets du tri sélectif et de produire du compost à partir des ordures ménagères comme on le voit ici http://www.valleeduvar.fr/fiches/trier_valoriser_dechets/Presentation_usine_smed_broc.pdf

compost-au-brocalpes-maritimes

.Pour ce qui est de l’incinération, les anciennes installations ne se préoccupaient pas de récupérer chaleur et énergie. Par exemple dans la vallée de Chevreuse (175 000 habitants), la chaleur n’est récupérée que sur un seul des deux  fours de l’usine SIOM (avant travaux en 2012), la chaleur du four le plus ancien ne servant qu’à chauffer l’air.  A l’avenir une efficacité énergétique de plus de 65 % est recherchée, et la rénovation de l’usine vise la production de 18 GWh/an d’électricité, dont la moitié consommée par l’usine, et une production de chaleur récupérée  et valorisée de 100 GWh/an. Ces activités sont rentables puisque linvestissement réalisé permet de vendre chaleur  (1,3 M€ par an) et électricité (0,66 M€ par an), en économisant de l’eau (0,26 M€ par an). L’investissement sera donc  remboursé en environ 13 ans 7

mesurerLes smart grids pour une gestion intelligente de l’énergie

Dans les bâtiments et les villes, des ensembles de capteurs permettent de ne distribuer l’énergie que là où elle est utile : capteurs de présence pour éteindre ou baisser le chauffage de pièces inoccupées, l’éclairage des bâtiments publics,  des bâtiments et des rues …

Si ces données sont centralisées sur un ordinateur qui s’en sert pour piloter la distribution d’énergie, on parle de « smart Grid », c’est à dire, mot à mot  « réseau intelligent ». L’énergie est distribuée en fonction des besoins,  des pics de consommation,  … et de la production disponible. Le point important est d’abord l’information  fournie par une multitude de capteurs. L’ordinateur n’est pas très « intelligent » puisqu’il ne fait que piloter le réseau selon les scénarios qu’on lui a fourni. Les prévisions de la météo permettent d’anticiper la demande, de prévoir les pics de consommation, réagir à temps.

Les expériences en cours montrent que l’on peut ainsi atteindre des réductions de 10 à 30 % de  la consommation électrique, selon les villes et les installations.  Ces systèmes permettent de passer plus facilement les pics de consommation, qui sont les plus coûteux et les plus polluants. Cela rend aussi le réseau plus sûr, et moins cher.

Des projets démonstrateurs voient le jour en Europe8, en France en particulier le projet Nice Grid  dans la plaine du Var9, qui inclut une production décentralisée d’énergie par panneaux solaires, des systèmes de stockage électrique par des batteries, et environ 1500  consommateurs, qui sont à la fois des particuliers, des bureaux et des installations collectives. L’ensemble peut aussi recevoir  de l’électricité du réseau, ou lui en fournir10
Nice Grid

Mesurer pour pouvoir réduire

Comment réduire sa consommation d’énergie, ou ses émissions de CO2 si on ne connait pas  les gestes ou les appareils qui émettent le plus ?

En l’absence de compteurs il faut se fier à quelques règles générales :

  • Utiliser de l’électricité la plus décarbonée possible, en dehors de heures de pointe :  limiter  les dépenses d’énergie électrique entre 18 et 21 h.
  • Pour le transport : en voiture, favoriser  le covoiturage, sinon les autres transports terrestres.
  • Pour l’habitat : dans le futur l’énergie coutera plus cher, penser à prévoir des travaux. Savoir aussi que rideaux et volets limitent la fuite de calories en cas de froid. Si la chaudière est à changer, favoriser le bois.
  • Nourriture : produits de saison locaux, moins de surgelés, moins d’emballages, et moins de viande rouge.
  • Favoriser le recyclage, trier les déchets.

Les émissions de CO2 aujourd’hui et en 2050

emissions-co2-2050

L’exemple donné ci-dessus, en 2010, est celui du cas particulier, qui n’est pas forcément représentatif d’un français moyen. Il s’agit de l’émission de CO2 par un membre d’une famille de 4 personnes, qui habite un logement chauffé au fioul et mal isolé, dont un membre utilise une voiture tous les jours, et prend l’avion de façon exceptionnelle. L’émission de CO2 pour chaque personne est de 4,7 tonnes par an, ce qui est plus faible que la moyenne française : selon les études, celle-ci se situe entre 7,5 et 10 tonnes équivalent CO2 par an en France en incluant les autres gaz à effet de serre, comme le méthane émis dans l’agriculture.11

Le graphe montre comment les émissions de CO2 auront pu être réduites en 2050 par une famille similaire. En remplaçant la chaudière par une chaudière au bois, en utilisant un véhicule hybride ou électrique ou plus souvent les transports en commun, l’émission de CO2 est réduite de 2,8 tonnes par an, soit plus de la moitié des émission actuelles. Les biens de consommation et la production de nourriture produisent aussi moins de CO2, car l’énergie utilisée a été rendue moins productrice de carbone.  Les cantines de collèges ont par exemple été transformées pour ne pas utiliser de cuisson au gaz, ou de produits surgelés.A la maison, l’eau chaude sanitaire et l’électricité n’émettent quasiment pas de CO2, sans doute par l’usage d’électricité produite par des énergies renouvelables. Des panneaux thermiques fournissent peut être l’essentiel de l’eau chaude sanitaire.Le recyclage des déchets par la collectivité permet aussi d’abaisser le niveau d’émission de CO2.Dans cet exemple, en 2050, les émissions de CO2 atteignent 1,8 tonnes de CO2 par an, ce qui est encore un peu dessus de la moyenne de 1,5 tonne requise par les accords internationaux. Descendre au dessous de cette valeur demanderait à cette famille de- réduire encore les émissions dues au transport, par exemple en utilisant moins l’avion ou à condition que celui ci utilise des carburants non fossiles.

– réduire les émissions liées aux biens de consommation, soit en faisant plus attention à sélectionner des produits à basse émission, soit en différant les achats. Pour ce qui est de l’alimentation, éviter les viandes rouges permet de réduire les émissions de CH4.

L’énergie grise de construction de la maison, a été aussi très diminuée : la famille a emménagé dans un habitat construit selon de nouvelles normes qui prennent en compte les émissions de CO2 dues à la construction.

Exemples d’écoquartiers

ecoquartier-de-bonne-vue-panoramique

Références

  1. En France, en moyenne,  47% de l’énergie produite est utilisée par les ménages pour leur usage domestique.  Tout le monde croit que c’est le chauffage de l’eau qui consomme le plus d’énergie. En fait la consommation d’une résidence principale se répartit en moyenne de la manière suivante : 69% pour le chauffage,  et seulement 12% pour la production d’eau chaude sanitaire, 12% aussi pour des besoins spécifiques en électricité comme l’éclairage ou le réfrigérateur, et 7% pour la cuisson des aliments. []
  2. voir les plans climat énergie des villes de plus de 50 000 habitants  http://observatoire.pcet-ademe.fr/ []
  3. voir  les recherches sur l’usage du  vélo à assistance électrique à l’IFSTARR, et le site http://www.cleanenergyplanet.com/ []
  4. Dans une jolie petite ville du sud de la France, Lambesc (10 000 habitants), en PACA,  il a été calculé que les parents parcouraient chaque jour 6 500 km en voiture pour accompagner leurs enfants  à l’école ! La cause était que les établissements scolaires étaient tous regroupés au même endroit de la ville.  L’ouverture d’écoles dans d’autres quartiers a entrainé la diminution de ce nombre de kilomètres journaliers []
  5. voir http://www.smed06.fr/index.php?id=3396  dans l’Eco Vallée du Var ou : http://www.siom.fr/search/node/Upload   dans la vallée de Chevreuse dans la région parisienne []
  6. le site  http://www.valleeduvar.fr/index.php?page=dechets  contient de nombreux documents sur le traitement des déchets et le SMED []
  7. source : Présentation du fonctionnement de l’UION du Syndicat Intercommual des Ordures Ménagères de la Vallée de Chevreuse, par Yves Faure et http://www.dailymotion.com/video/xmjpx1_table-ronde-3-yves-faure-president-du-siom-91_news#.UdGDGqy0P50 []
  8. http://www.grid4eu.eu/ []
  9. http://www.nicegrid.fr/grid4eu-14.htm []
  10. voir un schéma de Nice Grid ici :http://www.nicegrid.fr/scripts/tinymce/uploaded/schemademonstrateur.png et un film de présentation http://www.youtube.com/watch?v=qsvaRarvV-E&feature=player_embedded []
  11. Pour les statistiques globales concernant nos émissions de gaz à effet de serre,  voir
    http://www.ipsos.fr/ipsos-public-affairs/actualites/2011-03-28-l-observatoire-bilan-carbone-menages
    -Carbone 4 http://www.carbone4.com, dans  La Lettre du Carbone N°2 de septembre 2011, donne des chiffres supérieurs de 10,5 tonnes par an et par personne, tous gaz à effet de serre confondus : http://www.carbone4.com/download/lettre_du_carbone/La_Lettre_du_Carbone_2.pdf []