L’énergie et le CO2

Toutes les énergies ne se valent pas et il faut avoir connaissance des ordres de grandeur de leurs différentes formes pour agir de façon appropriée sur la réduction des gaz à effet de serre qui perturbent le climat.

Énergie primaire et énergie finale

Énergie primaire

Une source d’énergie primaire est une forme d’énergie disponible dans la nature avant toute transformation (gaz, charbon, pétrole, géothermie, soleil, uranium, hydraulique).

Énergie finale

L’énergie finale correspond à ce qui est réellement utilisé par les consommateurs. En France près de 35% de cette énergie primaire est perdue lors des différentes opérations de transformation et d’acheminement jusqu’au consommateur final.

La transformation d’énergie thermique en énergie mécanique ou électrique implique des pertes très importantes (deuxième loi de la thermodynamique) avec des rendements de 30 à 40% (soit 60 à 70% de pertes !)

Ainsi, la consommation nationale d’énergie primaire en France a atteint 264,6 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole) en 2012 alors que la quantité d’énergie finale consommée n’était que de 166,4 Mtep.

Les sources d’énergies primaires

Au niveau mondial, les énergies primaires sont très largement dominées par les énergies fossiles productrices de CO2 (81,7 % du total), le pétrole en tête (Énergie primaire monde, Wikipédia)

Les réserves de pétroles sont limitées. La découverte de nouvelles sources a atteint son maximum autour de 2008 et son pic d’extraction a été atteint en 2018. Ceci annonce à terme une augmentation des coûts liés à des conditions d’extraction plus difficiles (offshore profond, schistes bitumineux) et une raréfaction des sources aujourd’hui abondantes. Il faut donc se préparer à réduire notre consommation de cette source d’énergie primaire « facile », la plus largement utilisée.

Pour la France, c’est le nucléaire qui arrive en tête avec près de 44% de la production primaire. Les énergies carbonées sont le pétrole à 28,5%, le gaz naturel 15% et la biomasse (bois, déchets) 7,2%. Les énergies renouvelables sont dominées par l’hydraulique avec 2,3% devant l’ensemble des autres énergies renouvelables (éolien, solaire) qui totalisent seulement 1,6%. (Énergie en France, Wikipédia)

L’énergie électrique en France

Cette énergie secondaire est créée à partir de différentes sources d’énergie primaire, dont le nucléaire constitue la source principale. L’énergie électrique représente environ 56% de l’énergie totale consommée en France.

Source : Connaissance des énergies

Énergie et production de CO2

Le CO2 est produit par la combustion des énergies primaires : charbon, pétrole, gaz. Pour produire un Kilowatt.heure d’énergie, le charbon émet 345 g de CO2, le pétrole 275, le gaz naturel 204.

On constate que l’énergie électrique produite en France est particulièrement décarbonée en raison de l’importance du nucléaire et de l’hydraulique. Les énergies renouvelables, l’éolien et le solaire, ne jouant pour le moment qu’un rôle secondaire (6,2%).

De ce fait, en France, produire plus d’électricité à partir des énergies renouvelables (éolien, solaire) ne modifie pratiquement pas notre bilan carbone, alors même qu’elles entraînent une hausse très significative de la facture des ménages. Il en va différemment pour les pays non nucléarisés, comme l’Allemagne ou les territoires d’outre-mer pour lesquels les énergies renouvelables viennent se substituer aux énergies fossiles.

La production de gaz à effet de serre (GES) provient donc essentiellement de notre consommation d’énergie fossile : transport, chauffage, industrie et agriculture. C’est sur ces secteurs que doivent porter les efforts pour la réduction de GES.

Une mention particulière doit être faite pour l’énergie extraite de la biomasse sous forme de bois : elle est classée « énergie renouvelable » car à long terme elle capture le CO2 qu’elle a émis. Mais à court terme (30 à 40 ans) elle produit plus de CO2 que le pétrole ou le charbon. Nous y reviendrons dans un autre chapitre.

Mentionnons enfin l’Hydrogène. Il s’agit d’une énergie secondaire provenant soit d’une transformation chimique à partir du pétrole ou du gaz, soit d’une électrolyse de l’eau à partir d’électricité. Sa combustion ne produit que de l’eau, mais son caractère décarboné est trompeur, car il faut prendre en compte sa fabrication (à partir d’énergie fossile ou électrique nucléaire)

Consommation en matières premières

En ce qui concerne la production d’électricité, les énergies renouvelables (éoliennes, panneaux solaires) sont plus fortement consommatrices en matières premières (béton, aciers, métaux rares) et en énergie pour leur fabrication, que les centrales thermiques, y compris les centrales nucléaires.

À production énergétique égale, il faut 5 fois plus de béton et 3 plus d’acier pour fabriquer des éoliennes que pour une centrale nucléaire ! (voir la note de calcul)

Si l’on veut remplacer la centrale du Bugey, près de chez-nous dans le département de l’Ain, il faudra (voir la note de calcul) :

  • un champ éolien de 3 000 machines du type Champ Bayon (185 m de haut), soit 1/3 du nombre total d’éoliennes installées en France (voir sur notre site « implantation des éoliennes« )
  • ou bien 15 000 ha de capteurs photovoltaïques. À titre d’échelle, la commune de Vauxrenard a une superficie de 1 920 ha !

En conséquence, le remplacement de la production électrique nucléaire par des énergies renouvelables oblige à consommer huit à douze fois plus de sable, de fer et de cuivre et de matériaux rares dont nous n’avons pas la maîtrise. Ce serait accentuer notre dépendance des fournisseurs étrangers (Le Monde, 07/03/20). Consommations auxquelles il faudra ajouter des systèmes de stockage hydrauliques et des centrales d’appoint à gaz permettant de pallier les périodes sans vent et sans soleil.

Elle ne peut donc avoir de sens que dans un contexte préalable de très forte réduction de notre consommation électrique.

Concernant le nucléaire, notre approvisionnement en uranium dépend fortement de l’étranger (au même titre que le pétrole et le gaz). Mais nous possédons des quantités importantes d’Uranium appauvri (300 000 t) et de Plutonium pouvant être utilisés dans des centrales de nouvelle génération (réacteurs à sels fondus…) moins dangereuse et moins polluantes. En tout état de cause il importe d’améliorer les problèmes de gestion des déchets et de maintenance des centrales actuelles afin d’accroître leur durée de vie en exploitation si l’on veut bénéficier de leur production électrique décarbonée le plus longtemps possible dans des conditions acceptables.

Concernant les risques sanitaires, cela implique un renversement de notre échelle des risques en considérant que les dangers liés au réchauffement climatiques sont plus importants que tous les autres. (voir les causes de mortalité en France en 2016)

En conclusion

Rappel : à l’échelle mondiale, selon le Giec, les émissions de GES doivent baisser de 45 % d’ici à 2030 pour ne pas dépasser 1,5°C, et être nulles à l’horizon 2050 pour ne pas dépasser 2°C.

 1) Au  niveau de la France, cette réduction des gaz à effet de serre passe obligatoirement par une diminution drastique de notre consommation pétrolière dans le bâtiment, l’industrie, l’agriculture et des transports.

2) En tout état de cause,  il convient impérativement de limiter notre consommation de pétrole, car il s’agit d’un produit dont les réserves sont limitées à l’échelle de ce siècle,

 3) En France métropolitaine le déploiement actuel des énergies renouvelables (éoliennes et solaires) ne réduit pas nos émissions de GES (production électrique déjà très largement décarbonée en raison du parc hydraulique et nucléaire). Il n’est donc pas nécessaire dans l’immédiat de développer le parc éolien. À l’échelle locale on peut développer du solaire photovoltaïque et thermique pour réduire notre dépendance énergétique domestique (tout comme le jardinage améliore notre indépendance alimentaire), mais sans se faire d’illusion sur l’impact global.

4) Il sera nécessaire de réduire très fortement notre consommation électrique si l’on veut sortir du nucléaire à plus ou moins long terme en diversifiant nos sources d’énergie si l’on ne veut être obligés de les remplacer par du pétrole, du gaz ou du charbon (cas de l’Allemagne) pour assurer la continuité de la production électrique.

5) Tous les efforts pour réduire notre impact sur le réchauffement climatique doivent porter en priorité sur le développement :

  • de l’isolation et la construction de bâtiments à faible consommation énergétique et en favorisant l’utilisation de matériaux non énergivores : bois plutôt que béton,
  • le développement de moyens de transport à faible impact CO2 : transport ferroviaire des marchandises, véhicules individuels légers et à très faible consommation, transports collectifs nombreux et efficaces, réduction du transport aérien…,
  • réduction du transport de marchandises par voie maritime et routière en relocalisant les centres de production près des centres de consommation,
  • fabrication de biens durables afin de réduire la consommation de matière et d’énergie dans l’industrie,
  • limitation des systèmes informatique inutiles et énergivores : 5G, serveur, systèmes boursiers en temps réel, etc.
  • transformation radicale de notre agriculture industrielle vers des méthodes agroécologiques limitant la consommation d’engrais, de pesticides et de carburants,
  • réduction de notre consommation de viande, notamment de viande bovine et autres ruminants, gros producteurs de méthane à très fort impact climatique,
  • arrêt immédiat de la destruction des forêts et gestion durable des forêts existantes en favorisant l’accumulation du bois sur pied et l’utilisation du bois d’œuvre plutôt que du bois énergie,
  • garantir une sûreté nucléaire de haut niveau et une gestion irréprochable des déchets radioactifs permettant de continuer de bénéficier d’une énergie électrique décarbonée pendant la longue période nécessaire à la transition énergétique,
  • réduire drastiquement les inégalités de revenus afin que les plus pauvres ne soient pas les perdants alors que les plus riches continuent de polluer éhontément.

Attendons maintenant les conclusions de la Convention citoyenne pour le climat qui seront rendues début avril…

Autres sources d’information

Daniel Mathieu

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