le pic du pÉtrole et le destin de lhumanitÉ chapitre 3b – les ressources dénergie renouvelable...

LE PIC DU PÉTROLE ET LE PIC DU PÉTROLE ET LE DESTIN DE LE DESTIN DE L’HUMANITÉL’HUMANITÉ

Chapitre 3Chapitre 3BB – L – Les ressources d’énergie es ressources d’énergie renouvelable vont-elles nous sauver?renouvelable vont-elles nous sauver?

By Robert Bériault

Traduction du français à l’anglais par Élie Chazarenc

Et l’hydrogène, ne sera-t-il pas

le pilier de l’économie de

l’avenir?

L’économie de l’hydrogène :

De quoi il s’agit ? Est ce faisable ?

L'idée est de remplacer le pétrole utilisé dans le transport par de l'hydrogène.

Cela requiererait :

De remplacer des millions de véhiculesDe bâtir de nouvelles centrales électriques utilisant des ressources renouvelables (éoliennes et panneaux solaires)De nouvelles infrastructures pour liquéfier, stocker et distribuer l’hydrogèneDe créer un réseau de “stations d’essence” pour vendre l’hydrogène

Une économie de l’hydrogène devrait aussi alimenter l’industrie du

camionnage, du transport aérien et maritime.

Les avantages de l’hydrogène:

Pourrait être produit avec du vent, du nucléaire, de l’hydraulique, de la biomasse

Combustion 100% propre (la vapeur d’eau est le seul rejet)

Portatif : Pourrait être la manière la plus pratique pour transmettre l'électricité au véhicules

Problème avec l’hydrogène - 1

Ses caractéristiques physiques:

10 x plus inflammable que l’essence20 x plus explosif que l’essenceFaible quantité énergétique par unité de volume Flamme invisibleLes fuites sont nombreuses en vertu de la faible taille de la molécule

Problème avec l’hydrogène - 2Les deux types de stockage sont problèmatiques

Exxon-Mobil Report, Oct. 2004

Quand il est liquéfié il est plus facilement

transportable MAIS :30% de l’énergie orginale

est perdue dans la compression

1.7% de perte par fuite/jour à cause de

l’évaporation

Une fois en gaz comprimé, il est sous très haute pression (20,000 lbs/po. car.) ouou

Hydrogène comprimé pour l'usage dans des autobus Hydrogène liquide pour voiture

Problème avec l’hydrogène - 2Les deux types de stockage sont problèmatiques

Exxon-Mobil Report, Oct. 2004

Interdiction de stationnement

souterrain

Problème avec l’hydrogène - 3L’approvisionnement des stations est

problèmatique

Pour transporter la même quantité d’énergie qu’un camion d’essence, il faut 21 camions d’hydrogène comprimé*

=

* The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak?, Baldur Eliasson and Ulf Bossel, ABB Switzerland Ltd.

Problème avec l’hydrogène - 4

Les fuites d’hydrogène auraient les mêmes effets que les chlorofluorocarbones (CFCs)

Cela pourrait réduire de 10% la couche d’ozone

Les scientifiques ne s’entendent pas sur les effets sur l’atmosphère car ils connaissent mal le cycle de l’hydrogène

California Institute of Technology June 12, 2003

Si l’hydrogène remplaçait

entièrement le pétrole:

Effet sur la couche d’ozone

Problème avec l’hydrogène - 5

Il n’existe pas sur terre à l’état gazeuxLe processus de production consomme plus d’énergie qu’il n’en restitue

Ce n’est pas une source d’énergie mais un vecteur:

Pourquoi ? – Parce que le processus produit un

déchet: La chaleur

Faites un procès à la thermodynamique!

* “The Party’s Over: Oil, War and the Fate if Industrial Societies”, Richard Heinberg

Problème avec l’hydrogène - 6

La technologie de la pile à combustible (pile à hydrogène) est encore en développement

Nous pourrions peut-être recourir à l'hydrogène comme carburant dans les moteurs à combustion interne

La technique n’est pas encore au point:

Problème avec l’hydrogène - 7En pratique, tout l'hydrogène commercial est fait avec du gaz naturel reformé ou par la gazéification du charbon.*

L'infrastructure pour la production à grande échelle par électrolyse à partir du vent ou du soleil devrait être construite à partir de zéro.

* Mr. D.R. Simbeck, Vice President Technology, SFA Pacific, Inc., Mountain View, CA

Problème avec l’hydrogène - 8

Coût de l’infrastructure:

Convertir l’infrastructure d’aujourd’hui qui est basée sur l’essence en une basée sur l'hydrogène exigerait des quantités massives d’:

Énergie Argent

Vous pouvez voir que l'hydrogène fait à partir de l'eau est beaucoup plus cher qu’à partir du charbon ou du gaz naturel

Exxon-Mobil Report, Oct. 2004

À partir de l’eau

À partir du charbon

À partir du gaz naturel

Dollars U.S. par gallon d’essence avant taxes

Le coût de l’essence pour la distance équivalente parcourrue.

Quelles nécessités de la vie laisseriez-vous tomber si le plein vous coûtait 400$?

Problème avec l’hydrogène - 9

Parce que le gaz naturel est trop bon marché

Sera t-il jamais économiquement viable ?

Aucun hydrogène commercial n'est fait à partir du vent ou de l'énergie solaire aujourd'hui:

Quand le gaz naturel et le pétrole seront trop chers:

Plutôt que de se convertir a l’hydrogène il sera plus économique:

D’acheter une petite voiture

De marcher

De faire du vélo

De prendre les transports

public

James Howard Kunstler, à propos de l’hydrogène:

• “La croyance populaire voulant que l’hydrogène sauve notre société technologique du jour de vérité précipité par le déclin du pétrole est probablement une bonne mesure des illusions que se fait notre société pétromane.”

The Long Emergency, James Howard Kunstler

Some analysts conclude that:On peut en

conclure que:

L’hydrogène ne sera vraisemblablement

jamais économiquement

viable

On entend beaucoup parler

de l’éthanol. Est-ce qu’il ne pourrait-il pas

remplacer l'essence ?

Récolter votre carburant…

Pour ce faire il faut:

augmenter la production agricole et cela demande beaucoup de nouvelles terres cultivables

Supposons que les Américains travaillent avec acharnement d’ici l’an 2020:

…Et remplacent l’essence des 300 millions de voitures aux USA pour rouler à l’éthanol…

Quelle quantité de terre cultivable cela demanderait en plus ?

La surface rouge correspond à la surface pour les 300 millions de voitures aux États Unis en 2020

Exxon-Mobil Report, Oct. 2004

Aujourd’hui les terres cultivables occupent19% de la surface du

pays

Cela occuperait33% de la surfaceDes États Unis

Dans un monde où la production céréalière par personne est en déclin, est-il sage de créer un nouveau besoin pour nos terres agricoles?

Changer la vocation des terres productrices de nourriture:

D’après Lester Brown, pésident de la Earth Policy Institute:

“Les efforts que font les manufacturiers américains pour produire des voitures fonctionnant au méthanol provenant du maïs vont faire augmenter le coût de la nourriture et la faim au niveau mondial… Le grand nombre de distilleries en construction menace de réduire la quantité de céréales disponible comme nourriture humaine.”

Et voici autre chose sur l’éthanol à partir du maïs:L’énergie rendue par énergie investie (ERPEI)est faible (1.7 pour 1).

Cela demande presque autant énergie pour cultiver le maïs et pour traiter l'éthanol que l'énergie que nous pouvons

dériver de l'éthanol.

De nombreux spécialistes disent que :

… Cela reviendrait à nous mordre la queue !!!

Si nous faisions de l'éthanol…

Parlez-moi donc du diesel qu’on

peut faire à partir de petites

créatures vertes.

Le carburant biodiesel à partir d’algues:

On peut trouver une foule de sites web sur la fantastique technologie en dévelopement du biodiesel à partir d’algues oléagineuses.

Les partisants de cette forme d’énergie prétendent que pour une somme minime, nous pourrions satisfaire aux besoins en pétrole du monde entier.

Une chercheuse examine un flacon d’huile produite à partir d’algues

Le carburant biodiesel à partir d’algues:

Il s’agirait de faire pousser des algues oléagineuses (productrices d’huile) dans un substrat fait d’eaux usées municipales et agricoles.

Cette huile, enrichie de 10% de méthanol, pourrait être utilisée dans des véhicules au diesel sans raffinage. Botryococcus, une algue

productrice d’huile

Michael Briggs, University of New Hampshire, Physics Dept.

Le carburant biodiesel à partir d’algues:

Quand une affirmation est incroyable…

…tirez vos propres conclusions

Cependant, cette technologie mérite qu’on y mette des fonds de recherche additionnels.

Le soleil ici sur planète Terre est très

puissant. Les panneaux solaires ne seraient-ils pas une solution idéale à vos

besoins énergétiques?

Les panneaux solaires convertissent directement l’énergie solaire en électricité

Les avantages:

Installable à proximité du Installable à proximité du lieu d’utilisation (le toit)lieu d’utilisation (le toit)

Entretien simple: lavage et Entretien simple: lavage et déneigement seulementdéneigement seulement

US General Services Admin., Pacific Rim Region

Le problème avec le photovoltaïque - 1

Les panneaux solaires occupent beaucoup de superficie

Pour remplacer une centrale nucléaire dans le sud du Canada

il faudrait 75km2 de panneaux

Le problème avec le photovoltaïque - 2

1) Quand les nuages cachent

le soleil

Ils ne marchent pas:

2) Quand il fait nuit

Le problème avec le photovoltaïque - 3

L’électricité produite ne peut pas être utilisée pour le transport

Le problème avec le photovoltaïque - 4

L’électricité solaire coûte 57¢ par KWH*

vs. 6¢ pour de l’électricité venant du charbon et de l’hydraulique.

Il est vraiment très coûteux à utiliser:

* http://www.solarbuzz.com

La grande difficulté, c’est de stocker l’électricité le jour…

…pour faire marcher les lumières en soirée

On pourrait contourner la question de stockage en convertissant les

surplus d’électricité en hydrogène le

jour – et de reconvertir l’hydrogène en électricité la nuit

Électricité solaire Hydrogène Electricité

Toujours cette incontournable loi de la thermodynamique!

Le problème, c’est que chaque étape du

processus de conversion produit une perte sous

forme de chaleur

Exemple des pertes subies à chaque étape:

* The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak? Baldur Eliasson and Ulf BosselABB Switzerland Ltd., Corporate Research, Baden-Dättwil / Switzerland ** Exxon-Mobil Report, Oct. 2004 “Solid Oxide Fuel Cell Developers Claim 50% Efficiency” I.H.S. Petrochemicals “Fuel Cell Efficiency: A Reality Check”, E.V. World Overview of the Electric Grid, U.S. Department of Energy

Les panneaux solaires

produisent du courant

Perte d’hydrogène

durant le stockage et le

transport

Pile à combustible reconverti

l’hydrogène en électricité

Transformation & transmission Utilisateur

25%*Pertes

d’énergie: 15%** 20% 10%

Production d’hydrogène

avec l’électricité des

panneaux

On liquéfie l’hydrogène

pour le stocker

30%*

A cause de la mauvaise efficacité de ces processus, le prix reviendrait à $1.77 par KWH !!!*

Les panneaux solaires

produisent du courant

Perte d’hydrogène

durant le stockage et le

transport

Pile à combustible reconverti

l’hydrogène en électricité

Transformation & transmission Utilisateur

25%*Pertes

d’énergie: 15%** 20% 10%

Production d’hydrogène

avec l’électricité des

panneaux

On liquéfie l’hydrogène

pour le stocker

30%*

Les canadiens paient présentement entre 5¢ et 8¢ le kilowatt-heure.

La facture moyenne pourrait s’élever à 2 700$ par mois!!!

Le problème avec le photovoltaïque - 5

À la latitude 45°, un panneau solaire doit produire pendant cinq ans pour repayer l’énergie investie dans sa fabrication.

Le prix de revient d’un panneau est fonction du coût de

l’énergie.

Donc, plus l’énergie sera chère plus cher sera le panneau.

Il est peu probable qu’on puisse fabriquer des panneaux solaires à partir de l’énergie

produite par panneaux solaires.

Oui, mais vous pourriez utiliser

le vent pour produire de l’électricité.

Les avantages de l’éolien :Prix compétitif par rapport à l’énergie fossile

Beaucoup de sites disponibles au Canada

Pas polluant une fois l’infrastructure en place

Ressource inépuisable

Large potentiel

Le problème de l’éolien - 1

La production est impossible quand:

1- Le vent est trop fort 2- Le vent est trop faible

Le problème de l’éolien - 2Le problème 1 génère un prix élevé du kWh

La performance des éoliennes est évaluée dans des conditions optimums

Mais la production annuelle ne représente que 16 à 35% des performances théoriques.

Ex: Un champ éolien de 1000 MW ne fourni en fait que 250 MW en moyenne sur l’année

http://www.eon-netz.com

Le problème de l’éolien - 3Hors période de production cela demande des énergies fossiles :

En d’autres mots, il faudra toujours avoir des centrales thermiques pour remplacer les éoliennes lorsqu’il n’y a pas de vent.

Nous aurons

Besoin de:

Nous aurons

Besoin de:

Un jour sans vent:Un jour

sans vent:

Le problème de l’éolien - 3

L’éolien ne réduit pas le parc de centrales à

énergie fossile.

Le problème de l’éolien - 4

Les excès de production ne peuvent pas facilement être stockés

On pourrait stocker l’électricité sous forme d’hydrogène comprimé ou sous forme d’énergie potentielle dans des réservoirs d’eau, mais il faut fabriquer ces infrastructures.

D’autres méthodes de stockage sont à l’étude.

Une exception: Au Québec, quand le vent souffle, on peut conserver l’eau dans les barrages

Le problème de l’éolien - 5

Pas très utilisable pour le transport avec deux exceptions :

1- Chaque KWh produit avec le vent économise un KWh qui aurait été produit avec du gaz ou du pétrole. Cela permet donc de récupérer 1 KW pour le transport.

2- On pourrait utiliser l’électricité des éoliennes pour faire de l’hydrogène pour le transport, mais ce serait extrèmement dispendieux.

Les spécialistes des énergies disent :

Le vent est la plus rentable

énergie renouvelable

après l’hydraulique

Ils recommandent d'investir

fortement dans d’éolien tant que

le pétrole est encore bon

marché

Que dites-vous de la jolie petite voiture à l’air comprimé? Vous pourriez comprimer

l’air à partir de l’éolien ou de la photovoltaique..

Huit chevaux-vapeur (CV) d’énergie servent à produire un CV d’énergie en air comprimé.*

Est-ce sage de gaspiller une ressource chère de cette façon?

* Minnesota Technical Assistance Program

Finalement, l’électricité produite par barrages hydroélectriques:

Deux inconvénients importants…

1) Les barrages changent la topographie, donc ils nuisent à la flore et la faune.

2) Des dépôts vaseux s’accumulent derrière les barrages. L’envasement les rendra inutiles après quelques ciècles.

Barrage hydroélectrique

Lignes de haute tension

Rivière

Envasement

3) Lorsqu’on transforme une rivière en réservoir on met fin sa fonction récréative à tout jamais.

Peut-être que vous commencez à penser que nous sommes en train de surconsommer les ressources de la Terre. Lisez ce qui est arrivé à une ancienne civilisation qui a fait comme nous au chapitre 4

Cliquer pour la table des matières