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 .  []

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 []

Impacts de notre consommation

La consommation actuelle, en France, en Europe, dans les pays développés, n’est pas durable car elle comporte trop de risques : pollution de l’environnement, réchauffement  climatique, et épuisement  les sources d’énergie actuelles.

 

Poster 2

risques Les risques des activités liées à l’énergie

Ils sont de différentes natures et de diverses gravités.

La pollution est une modification défavorable du milieu naturel. Autrefois, les pollutions venaient de phénomènes naturels, comme les éruptions volcaniques, émettant du dioxyde de soufre. Ce gaz, dangereux pour les espèces vivantes qui le respirent, produit de l’acide sulfurique lorsqu’il réagit avec l’eau. En sa présence les pluies deviennent acides et détruisent les forêts. Aujourd’hui, à ces phénomènes naturels s’ajoutent les activités humaines, sources de dégradations de l’environnement au moins aussi importantes. Les pollutions graves sont légions, comme la pollution au mercure ou au PCB 1 des eaux de rivière et de mer, pour des générations2. Une attitude différente, plus respectueuse de notre environnement est devenue indispensable.

Le poster illustre  quelques causes de pollution graves dues aux activités humaines : le rejets de gaz de combustion (carburants) qui polluent l’air3,  l’extraction du charbon mine_charbon, les accidents nucléairescentrale_nucleaire, le transport du pétrole petrolier4

La réduction des risques dus aux activités humaines passe par l’amélioration des techniques, la règlementation et le contrôle, et aussi par le changement des comportements individuels. Par exemple, il s’agit d’améliorer la sécurité des installations à risque élevé, ou de les fermer, d’interdire ou limiter les produits toxiques, d’encourager leur recyclage des déchets.

Nous devons aussi faire face à deux autres risques, de nature et d’impact différents. Ils font aussi l’objet du poster :

  • L’épuisement des combustibles fossiles : les stocks d’énergie fossiles diminuent et ne pourront satisfaire la demande croissante d’énergie au delà de quelques dizaines d’années. Chaque jour, on brûle 13 milliards de litres de pétrole qui avaient mis des millions d’années à se former.
  • Le risque climatique : l’utilisation des énergies fossiles est à l’origine des trois quarts des gaz à effets de serre responsables du réchauffement climatique. Il est urgent de réduire ces émissions en consommant mieux et moins, et en développant les énergies alternatives.

Urgence climatique et réserves qui diminuent : les hydrocarbures doivent laisser la place à de nouvelles énergies. Mais ils ne peuvent pas être remplacés du jour au lendemain.  Les besoins en énergie augmentent, les énergies renouvelables ne sont pas prêtes à remplacer immédiatement et à 100 % les énergies fossiles, parce que tout notre système économique est organisé autour du pétrole. Il faut une transition énergétique qui durera des dizaines d’années. Dans cette période il faudra que les énergies fossiles soient mieux utilisées, et que les énergies renouvelables et tout ce que leur utilisation implique soient développées à grande échelle.

 

co2 Changement climatique et effet de serre

Un changement climatique est en cours. Il est dû aux gaz à effet de serre que nous ajoutons à l’atmosphère. Il menace les écosystèmes naturels dont nous dépendons.

La température moyenne de l’Univers est de –270°C. Sans source d’énergie, notre planète, si elle existait, serait à cette température. Heureusement l’intérieur de la Terre est chaud, en grande partie à cause de la radioactivité naturelle. Ce flux de chaleur géothermique se diffuse lentement vers l’extérieur. Avec cette seule source d’énergie, la température de notre planète serait de –243 °C et l’air serait liquide. Mais là encore, heureusement, le Soleil, notre étoile,  fournit l’essentiel de notre énergie. Son flux, 4 000 fois supérieur à celui qui nous vient de l’intérieur de la Terre, porterait, sans effet de serre, la température moyenne de notre planète à –18 °C. L’effet de serre naturel nous fait gagner encore 33°C ce qui donne une température moyenne de 15°C.

Si l’effet de serre naturel n’existait pas, nous ne pourrions en parler car nous n’existerions pas. Grâce à lui, la température moyenne sur notre planète est de +15°C au lieu de –18°C. A –18°C, l’eau serait sous forme de glace et la vie, s’il y en avait une, prendrait d’autres formes que celles que nous connaissons.

co2ville L’Homme accroît l’effet de serre

L’effet de serre climatique est dû à la vapeur d’eau, au dioxyde de carbone (CO2),  au méthane (CH4) et certains autres gaz que nous rejetons dans l’atmosphère.

co2villeLa concentration des gaz à effet de serre a déjà varié au cours du million d’années qui vient de s’écouler, de même que le climat sur Terre. La concertation de ces gaz  a varié entre  180 et 290 ppmv5. Aujourd’hui, la concentration en gaz à effet de serre est de 370 ppmv,  elle est sortie de sa zone de variation naturelle. C’est que depuis le début de l’ère industrielle, l’homme a rejeté dans l’atmosphère du dioxyde de carbone (émis notamment lors de la combustion des hydrocarbures ou du charbon), du méthane (issu des rizières, des ruminants ou des décharges à ciel ouvert) et du protoxyde d’azote (qui provient des engrais azotés utilisés en agriculture et dans certaines industries), qui n’ont pu être entièrement absorbés par la nature. Ceci ne peut pas être sans conséquences sur la température moyenne de la Terre,  sur les climats des différentes régions de la Terre, sur le niveau des mers, sur les événements atmosphériques extrêmes, sur les écosystèmes en général.

Courbe 2 Scénarios de changement climatique au 21ème siècle

Le futur dépend de nos émissions de gaz à effet de serre
evolution-climat-vs-co2_0

La figure comporte une courbe, noire, qui se divise en deux courbes jaunes et rose, à la date d’aujourd’hui. Elles indiquent l’évolution de la température moyenne de la Terre dans les années à venir, selon deux scénarios d’émission de gaz à effet de serre.

Si  un effort spécial est fait pour réduire les émissions de CO2, la température pourra n’augmenter que de  2°C à la fin du siècle. Si aucun effort n’est fait  et que toutes les réserves de fossiles sont transformée en CO2, la température moyenne pourrait même monter de 4 °C environ au vu des réserves possibles de charbon et autres combustibles non conventionnels et polluants qui pourraient être utilisés (voir la partie du poster sur les stocks)

On a pu calculer que l’évolution à venir du climat jusqu’en 2030 est déjà fixé : il est dû aux gaz à effet de serre qui ont déjà été rejetés dans l’air : il faut 100 ans pour que 50 % du carbone rejeté dans l‘air soit absorbé par les océans.  Ce qui n’est pas absorbé ainsi reste encore plus longtemps dans l’air.  Même si  l’humanité s’arrêtait aujourd’hui d’émettre totalement du CO2, cela n’empêcherait pas la température d’augmenter encore pendant des années. C’est ensuite,  à partir de 2030 que l’évolution du climat dépendra de nos rejets de gaz à effet de serre à venir. Pour  limiter la hausse de température à 2 °C au cours  21éme siècle, les émissions mondiales de CO2 devraient descendre à 13 milliards de tonnes de CO2 par an en 2050, contre 30 aujourd’hui. Pour la France, cela signifie diviser par 4 ses émissions de gaz à effet de serre d’ici 2050.

ours Les conséquences du changement climatique

Les conséquences du changement climatique en 2050 ou 2100 sont difficiles à prévoir avec exactitude. C’est un vaste sujet de recherche.

Depuis un siècle, la température moyenne de la Terre a augmenté de 0,8  °C, mais vers le Pôle Nord, la température a augmenté de 10 °C ! L’Europe et l’Afrique ne sont pas encore aussi touchées par la hausse des températures, mais commencent à subir des changements de leur climat (canicules, fortes pluies, évènements extrêmes).

Les conséquences du changement climatique  sont et seront multiples :
  • réchauffement de l’air et des eaux de mer,
  • augmentation de l’intensité et de la fréquence des vagues de chaleur,
  • modifications des débits et températures des rivières
  • recul de la banquise, et des glaciers,
  • augmentation du niveau des mers de 20 cm à 1 m en 2100.
  • Impacts sur les risques liés aux événements extrêmes,
  • Impacts variés sur la production agricole
  • déplacement d’espèces et d’écosystèmes.

Avec 2 °C de plus, en moyenne globale, une grande partie de la France aura peut être le climat qui règne aujourd’hui dans le sud de l’Espagne, avec des problèmes de canicule, de manque d’eau dans les rivières et au robinet, de production agricole.  Et avec 4 °C ? Tous ces changement demanderont des adaptations qui ont un coût important aussi bien pour les hommes que pour l’économie et l’environnement.

Courbe 1 Scénarios d’épuisement des stocks de combustibles fossiles

Les réserves d’énergie fossile constituent un stock limité.

Il existe plusieurs estimations des stocks d’énergie et plusieurs scénarios d’épuisement de ceux-ci. Parmi tous les scénarios de production d’énergie, celui de l’Association for Study of Peak Oil, (Aspo)6 est l’un des plus débattu. Le résultat principal de ce scénario est tracé en pointillé noir sur le graphe ci-dessous.

scenario_energie_0
  • en noir : production d’énergies fossiles par habitant et par an7.
  • en rouge : consommation  d’énergie totale (fossiles + renouvelables).
  • En pointillés : évolution future passant par un pic, vers ou avant 2020. L’incertitude sur cette courbe correspond à un décalage de celle-ci d’au moins 5 ans.
  • en vert : besoin en énergies renouvelables pour satisfaire la consommation totale.

On observe que la courbe noire, qui représente  la production rapportée à la population mondiale, plafonne vers ou avant 2020, puis décroit : la cause est que la production n’est plus capable de satisfaire la demande. 8

La zone verte indique le besoin en énergies renouvelables pour assurer une consommation mondiale (courbe rouge) de 18 Gtep en 2100 pour 10 milliards d’habitants (contre 12 Gtep aujourd’hui d’énergie primaire).

scenario-aie_0D’autres scénarios comme celui de l’Agence Internationale de l’Énergie (ci-dessus) considèrent que les combustibles liquides ne manqueront pas avant 2035 et même au-delà. Pourtant selon elle, l’extraction de pétrole conventionnel ne peut que diminuer. C’est qu’elle compte sur les réserves non conventionnelles. Celles-ci sont plus chères et leur extraction est plus polluante. Enfin, pour un prix encore plus élevé, il est aussi possible de produire de l’essence à partir de charbon, comme l’a fait l’Allemagne pendant la seconde guerre mondiale, ou l’Afrique du Sud. Les combustibles liquides ne sont donc pas prêts de manquer, mais à des prix bien plus élevés que le pétrole conventionnel.

Pour les émissions de CO2, une réduction d’un facteur 2 en 2050 au niveau mondial implique une réduction volontaire de la production plus rapide que celle qui est prédite (courbe noire pointillée) dans le scénario de l’ASPO.  Pour y arriver,  gaz et pétrole s’épuisant, il faudra laisser dans le sol charbon et bitumes lourds non conventionnels et polluants, grâce à des réductions de consommation et l’intervention des énergies durables.

 

besoin_energie_renouv Les conséquences de l’épuisement des réserves : la transition énergétique

Les besoins en énergie augmentent, les stocks d’énergies fossiles diminuent, et les énergies renouvelables ne sont pas prêtes pour les remplacer.  Nous entrons dans une période de transition, avec des énergies renouvelables qui doivent prendre progressivement le relais des énergies fossiles. Toute notre économie reposant sur les énergies fossiles, c’est dès  à présent qu’il faut développer des systèmes énergétiques propres et anticiper la pénurie. Si on l’attend sans la préparer, elles aura des effet brutaux  dans les régions les plus pauvres et dans les régions du monde qui sont dépendantes des importations, comme l’Europe9.

Cette période de transition vient de commencer, et devrait durer plusieurs décennies. L’enjeu est double : satisfaire le développement économique, et limiter les impacts environnementaux.

puce Compléments

puce Références

  1. Les polychlorobiphényles (PCB) sont des liquides plus ou moins visqueux insolubles dans l’eau qui peuvent pour certains perdurer des milliers d’années. Les PCB sont toxiques, y compris à faible dose en tant que perturbateurs endocriniens. En France, fabriquer et/ou utiliser des PCB est interdit depuis 1987. (Informations de Wikipédia) []
  2. Poissons contaminés aux PCB – – Empoisonnement alimentaire – Cancer – part 2/8 https://www.youtube.com/watch?v=9eur0IsXjI8 []
  3. voir par exemple

    []

  4. On trouve sur Internet différentes évaluations des risques, par exemple celle du groupe Climat d’une grande banque (en anglais) http://www.longfinance.net/programmes/london-accord.html?id=448, dans ce rapport

    http://www.longfinance.net/images/reports/pdf/dbcca_energymarkets_2011.pdf []

  5. ppmv : parties par millions en volume. Soit entre 0,180 et 0,290 millilitres de gaz à effet de serre par litre d’air []
  6. créée par Jean Laherrère, géologue et ancien directeur de la production chez Total. Les courbes indiquées sont extraites de son cours à l’école des mines à Sophia Antipolis en 2012. http://aspofrance.viabloga.com/texts/documents []
  7. Pour les calculs, le nombre d’habitants est fourni par les projections de l’UNESCO, qui prévoit une augmentation de la population de 7 milliards aujourd’hui, à 10 milliards de terriens en 2100. []
  8. Cette courbe indique la même décroissance que le PDG de Total, Christophe de Margerie, exprime fin 2012 dans le journal Le Monde : « Le niveau de production de pétrole devrait donc commencer à plafonner vers 2020-2025 » « Sachant que les énergies fossiles représentent aujourd’hui 81 % de la consommation mondiale d’énergie, cette part devrait passer à 74 % en 2035 », ce qui est compatible avec le graphe ci dessus qui est rapportée au nombre d’habitants : comme le nombre d’habitant augmente, la production par habitant plafonne avant 2020 []
  9. L’Europe achète plus de 600 milliards d’euros par an l’énergie qu’elle importe sous forme de carburants fossiles []