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Les Energies renouvelables
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Développement durable
Traduction de l'expression anglaise "sustainable development" qui
a été formulée la première fois à l'occasion du Sommet de la Terre
à Rio en 1992. Le développement durable associe obligatoirement
la performance économique, le progrès social, la préservation de
l'environnement et la gouvernance. Il repose sur des principes fondamentaux
: pricipe de précaution (n'attendons pas l'irréparable pour agir)
; principe de prévention (il vaut mieux prévenir que guérir) ; principe
d'économie et de bonne gestion (qui veut voyager loin ménage sa
monture et réduit ses gaspillages) ; principe de responsabilité
(qui dégrade doit réparer) ; principe de participation (tous concernés,
tous décideurs, tous acteurs) ; et principe de solidarité (léguons
à nos enfants un monde viable).
Biogaz
Gaz obtenu par la fermentation sans oxygène (anaérobie) de la biomasse.
Se forme dans la nature (feux follets des marais) ou à partir de
déchets animaux ou végétaux (fumiers, vinasses de distillerie).
Nécessite humidité et absence d'air. A 37°C ou 55°C se développent
des bactéries anaérobies qui provoquent une fermentation : le biogaz,
contenant 50 à 65 % de méthane (CH4 ) et 35 à 50 % de gaz carbonique
(CO2 ).
Biomasse
Masse biologique constituée par les êtres vivants dans un milieu
donné.
La biomasse (ensemble de la matière végétale) est une véritable
réserve d’énergie, captée à partir du soleil grâce à la photosynthèse.
La biomasse peut produire de l’énergie par combustion dans une chaudière.
Elle peut aussi produire par méthanisation du biogaz, qui sera converti
en énergie. Des procédés permettent aussi la production de biocarburants
à partir de colza ou de betteraves (diester, méthanol…)
La valorisation énergétique du bois est intéressante :
• C’est une source d’énergie renouvelable à condition de bien
gérer les forêts.
• C’est une énergie dont le coût est compétitif et dont le
prix varie peu.
• C’est une énergie moins polluante que les énergies fossiles.
Il n’y a pas de rejets de de soufre dans les fumées. Il n’y a pas
d’impact sur l’effet de serre : le CO2 rejeté dans l’atmosphère
correspond à la quantité de CO2 absorbée par les arbres pendant
leur croissance.
• C'est une énergie dont la valorisation est créatrice d'emplois
locaux.
La cogénération
La cogénération consiste à produire en même temps et dans la même
installation de l’énergie thermique (chaleur) et de l’énergie mécanique.
L’énergie thermique est utilisée pour le chauffage et la production
d’eau chaude à l’aide d’un échangeur. L’énergie mécanique est transformée
en énergie électrique grâce à un alternateur. Elle est ensuite revendue
à EDF ou consommée par l’installation.
L’énergie utilisée pour faire fonctionner des installations de cogénération
peut être le gaz naturel, le fioul ou toute forme d’énergie locale
(géothermie, biomasse) ou liée à la valorisation des déchets (incinération
des ordures ménagères…). Cette source d’énergie fait fonctionner
une turbine ou un moteur.
Les avantages
Les rendements sont très bons. Les centrales de cogénération électricité-chaleur
peuvent atteindre un rendement énergétique de l’ordre de 90%. Environ
30% à 40% de l’énergie primaire sont transformés en énergie électrique,
tandis que 50 à 60% se retrouvent sous forme de chaleur, utilisable
pour alimenter un industriel ou un réseau urbain de chauffage. À
titre d’exemple, le rendement d’une grande centrale de production
fonctionnant au combustible nucléaire, au fioul ou au charbon ne
dépasse guère les 40%. La cogénération, utilisée à la place des
centrales au fioul ou au charbon, évite une partie de l’émission
des polluants dans l’atmosphère et permet de limiter les émissions
de gaz à effet de serre. La cogénération permet une production décentralisée
d’énergie qui peut éviter des lignes électriques supplémentaires.
Les limites
La contrainte majeure de la cogénération est d'avoir un ou plusieurs
consommateurs pour la chaleur ou la vapeur produite proche de la
centrale, car le transport est impossible.
L'énergie éolienne
Cette énergie est produite par la force exercée par le vent sur
les pales d'une hélice. Cette hélice est montée sur un arbre qui
peut être relié soit à des systèmes mécaniques qui servent à moudre
le grain ou à pomper de l'eau, soit à un générateur qui transforme
l'énergie mécanique en énergie électrique.
Les moulins à vent sont d'origine très ancienne. On pense que des
roues éoliennes rudimentaires furent utilisées en Perse (Iran actuel)
dès le VIIe siècle après J.-C., voire avant. Elles servaient à l'irrigation
des terres cultivées et pour écraser du grain. Le moulin à vent
a connu un grand développement en Europe au cours du XIVesiècle,
en particulier aux Pays-Bas. Outre le meulage du grain et l'irrigation
des terres agricoles, les moulins à vent étaient utilisés pour un
grand nombre de tâches, allant du pompage de l'eau de mer, au sciage
du bois, en passant par la fabrication du papier et de l'huile ou
encore le meulage de divers matériaux.
Les avantages
C’est une énergie renouvelable C’est une énergie dont l’utilisation
ne pollue pas l’atmosphère. Les coûts d’installation ne sont pas
très élevés.
Les limites
L’énergie éolienne est variable dans le temps. Les petites installations
d’éoliennes utilisées en autonome doivent stocker l'énergie sous
forme d'accumulateurs qui sont chers si on veut avoir de l’électricité
en permanence. En revanche, les installations reliées à un grand
réseau électrique sont relayées, pendant les périodes sans vent,
par les autres sources d'énergie.
L'énergie hydroélectrique
Parmi les énergies, la filière hydraulique comprend les grands barrages,
les usines marémotrices, les petites centrales au fil de l’eau et
les moulins à eau. L’hydroélectricité fait partie des 5 familles
des énergies renouvelables avec le solaire, l’éolien, la biomasse
et la géothermie. L’hydroélectricité est la deuxième source d’énergie
renouvelable dans le monde.
Il existe plusieurs types de centrales hydrauliques en fonction
de la hauteur de la chute d'eau et du volume de la réserve d'eau.
On distingue les usines de lac (plus de 300 m de chute), les usines
d'éclusée (entre 25 et 300 m), les usines au fil de l'eau (moins
de 25 m) et les usines de pompage qui permettent un recyclage perpétuel
de l'eau entre deux réservoirs.
L'énergie solaire
L'énergie solaire est transmise à la Terre à travers l'espace sous
forme de particules d'énergie, les photons et de rayonnement. L’énergie
solaire peut être captée et transformée en chaleur ou en électricité
grâce à des capteurs adaptés.
Des réalisations pour la production d’eau sanitaire, de chauffage
de piscines et de logements existent en Ile-de-France, mais en nombre
encore limité. L’ADEME a lancé le “plan Soleil” qui a pour objectif
d’installer 100000 chauffe-eau solaires en France d’ici 2006. L’ARENE
Ile-de-France avec l’ADEME a lancé toute une série d’actions pour
développer l’utilisation du solaire pour la production d’eau chaude
sanitaire dans le logement collectif et le chauffage des piscines.
Les avantages
C’est une énergie renouvelable qui contrairement à des idées reçues
peut être utilisée dans de nombreuses régions. L’intérêt de l’énergie
solaire tient autant à l’ensoleillement au m2 qu’à la durée de son
utilisation (période de chauffage longue). C’est pourquoi le chauffage
solaire est aussi intéressant à développer en Ile-de-France que
dans le Sud de la France. C’est une énergie dont l’utilisation ne
pollue pas l’atmosphère. Pour la production d’eau chaude sanitaire
et pour le chauffage, les coûts d’installation ne sont pas très
élevés.
Les limites
La nuit, la source d’énergie n’existe plus, il faut donc prévoir
des systèmes de stockage. La production d’électricité à partir du
solaire est pour l'instant encore assez coûteuse car les cellules
photovoltaïques sont chères à fabriquer. La rentabilité économique
des projets dépend du prix de rachat de l’électricité (élevé en
Allemagne, faible en France). Cette utilisation de l’énergie solaire
est donc encore limitée en France. Elle devrait se développer avec
le soutien de l’Europe et l'augmentation du prix de rachat du kWh
photovoltaïque (autour de 3F).
La géothermie
La géothermie (du grec “Gê”, la terre, et “Thermie”, la chaleur)
consiste à capter la chaleur de la croûte terrestre pour produire
du chauffage (température inférieure à 90°) ou de l’électricité
(température entre 90 et 150°).
Les principaux usages thermiques Le problème principal de la géothermie
est que c’est une énergie qui ne se transporte pas ou très peu.
Le transport de l’eau chaude dans les canalisations coûte cher et
les pertes sont très importantes.
La valorisation énergétique des déchets
La valorisation énergétique des déchets peut prendre trois forme
:
- l’incinération avec récupération d’énergie sous forme de vapeur
ou d’électricité;
- la récupération du biogaz produit dans les décharges ;
- la méthanisation des déchets organiques et des boues de station
d’épuration (fermentation qui produit du biogaz).
La récupération d'énergie par incinération : Il est important
de trouver des utilisations à la chaleur. Les trois usines d'incinération
du Syctom valorisent plus de 85% de la vapeur produite par cogénération.
La chaleur est vendue à la CPCU (Compagnie Parisienne de Chauffage
Urbain) réseau de chaleur qui alimente en chauffage des logements,
des écoles, des hôpitaux….
L’électricité est revendue au réseau EDF. Les usines d’incinération
peuvent accepter une partie des déchets industriels banals non
recyclables.
La valorisation énergétique des déchets est très intéressante
- C’est une source d’énergie “renouvelable” tant que nous produirons
des déchets.
- C’est une énergie dont le coût est faible.
- C’est une source d’énergie qui contribue à la réduction de l’effet
de serre.
Source : www.fondation-nicolas-hulot.org
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