Dans l’onglet CO2 :
Les énergies :
Les utilisations :
Sujets Connexes
Energies fossiles et nucléaire
(lignes
12 à 20 du tableau de synthèse)
Ayant pour finalité principale de
produire de la chaleur à haute température
par combustion ou fission nucléaire, elles sont souvent plus ou moins interchangeables.
Mais elles se différencient quand même à bien des égards :
- Leur coût : Le charbon (12), et le lignite (13) pratiquement dédiés à la production électrique, sont les moins chers, suivis par l’uranium (20) extrêmement énergétique, de loin le moins cher en coût variable, mais chargé par les amortissements élevés de la centrale. Les différents hydrocarbures fossiles (14 à 19), plus ou moins interchangeables entre eux, sont l’objet d’un marché mondial déconnecté de leurs prix de production et d’acheminement qui sont très différenciés selon leur origine et leur mode de transport. Les hydrocarbures (propane, butane, essence, gazole, fioul léger, kérosène et fioul lourd) sont mélangés dans le pétrole brut, dans des proportions variables selon son origine, et séparés par distillation (raffinage). Chacun a ses qualités et ses défauts, mais ils sont produits simultanément et il serait absurde, et même impossible faute de stockage de masse, de ne pas les utiliser tous.
- Leur facilité de transport et de stockage, par ordre décroissant :
- Le charbon (12), transporté en vrac maritime ou ferroviaire, stockable en tas à l’air libre, mais sans possibilité d’utiliser des tuyaux.
- Le lignite (13), analogue au charbon, mais deux fois plus volumineux et pondéreux, et donc généralement transformé en électricité sur le lieu de l’extraction, mais restant facile à stocker.
- Le pétrole et ses dérivés liquides, (14 à 17) transporté par oléoduc ou navire pétrolier, stockable à pression et température ambiantes dans des cuves : essence et gazole carburants, fioul industriel ou domestique et kérosène sont aisément stockables aux différents niveaux de leur distribution et de leur utilisation. Les GPL (18), (propane et butane), sont stockables à température ambiante sous une faible pression, aussi bien en gros, que dans des camions citernes, des cuves fixes ou des bouteilles consignées chez des particuliers.
- L’uranium, (20) de très faible volume, autorise un stockage de plusieurs années de consommation, et son coût de transport est insignifiant.
- Le gaz naturel (méthane) (7) peut être transporté par des gazoducs, ou, après liquéfaction cryogénique, par navires réfrigérés ou acceptant une perte par évaporation pouvant être utilisée pour la propulsion du navire. Après transport maritime, il peut être stocké à l’état gazeux dans des cuves sous-pression élevée, puis/ou nécessairement distribué aux utilisateurs par gazoducs ayant un réseau capillaire à pression modérée.
- Leur durabilité est limitée à :
- quelques décennies pour les hydrocarbures, les réserves de gaz étant supérieures à celles des liquides, sauf si l’on substitue le gaz aux hydrocarbures liquides et au charbon, ce qui accélérerait sa consommation.
- un ou deux siècles pour le charbon et le lignite, qu'il vaudrait mieux ne pas utiliser.
- plusieurs siècles pour le nucléaire EPR, et plus encore si l’on passe des EPR aux surgénérateurs, ou à d’autres filières telles que le thorium, quasi-renouvelable.
- Leurs émissions de CO2, différentiées pour deux raisons :
- Composition chimique :
- la fission du noyau d’uranium n’émet pas de CO2.
- les hydrocarbures contiennent, en plus du carbone, de l’hydrogène dont la combustion ne donne pas de CO2. Le plus léger, le gaz naturel, émet 23% de CO2 de moins qu’un hydrocarbure liquide à énergie thermique équivalente.
- Le charbon, principalement constitué de carbone est le pire émetteur de CO2.
- Le rendement :
- Il va de soi qu’un mauvais rendement augmente la consommation d’énergie primaire, et donc l’émission de CO2.
- L’évolution technique des centrales à charbon vers des températures et pressions de vapeur (source chaude) plus élevées, dite supercritiques ou ultra supercritiques, va dans le bon sens, mais atteint ses limites vers un rendement de 45% à partir d’une énergie entièrement carbonée.
- Le rendement des centrales électriques au gaz « à cycle combiné » est excellent, jusqu’à 58%, au lieu d’environ 35 à 40%, ce qui permet de réduire la consommation de carburant et les émissions correspondantes d’environ 30%.
- Dans le cas d’utilisation des hydrocarbures dans des moteurs à pistons, le gazole donne un meilleur rendement massique (environ 40%) que l’essence (environ 32%), et émet donc moins de CO2 à puissance mécanique égale, parce les moteurs diesel utilisent un rapport volumétrique plus élevé qui augmente le ratio T1/T2 de Carnot.
- Leur disponibilité :
- Permanente, avec variations rapides de puissance dans les deux sens, idéales pour les centrales électrothermiques comme pour les utilisations finales,
- sauf les centrales électronucléaires dont les variations de puissance sont lentes, et qui ne travaillent à puissance partielle qu’au prix d’un moindre rendement du combustible (usure hétérogène des barres de combustible), mais qui sont constamment disponibles et adaptées aux variations prévues à l’avance.
- Leur acceptabilité : Pour des raisons initialement historiques liées à l'amalgame entre bombe nucléaire et énergie nucléaire, devenues ensuite écologiques (déchets radioactifs) et de sécurité (accidents de Tchernobyl et de Fukushima), une partie de l’opinion publique est hostile à l’énergie électronucléaire. Il est pourtant démontré, par comparaison avec les autres sources d’énergie, qu’à énergie produite égale, elle est la forme la moins polluante et la moins dangereuse de l’énergie. Il faudra sans doute du temps pour que la certitude néfaste du réchauffement climatique apparaisse plus importante que le risque nucléaire, mais les prises de position récentes (11/2017) de Nicolas Hulot appuyé par Brice Lalonde en faveur de l'amendement de la loi sur la transition énergétique vont dans ce sens.
Résumé dans le tableau
partiel :
