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DOSSIER CENTRAL :
LES TECHNOLOGIES DE « CARBON DIOXIDE REMOVAL »
AU SEIN DU RAPPORT DU GIEC
>>> page 11
Mensuel sur l’énergie et l’environnement
N° 137Novembre 2018
L’EXPLOITATION DU PÉTROLE DE SCHISTE AU TEXAS :
QUID DE L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ?
>>> PAGE 08
BREXIT ET ÉLECTRICITÉ :
QUELLES CONSÉQUENCES DU BREXIT SUR LE MARCHÉ DE L’ÉLECTRICITÉ ?
>>> page 17
L’AVION À HYDROGÈNE :
PRÉPAREZ-VOUS AU DÉCOLLAGE !
>>> PAGE 19
ADRESSE E-MAIL
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Rue Claude Daunesse
CS 10 207
06904 Sophia Antipolis
Un mois de novembre plutôt
gris si on parle météo sur
la côte d’Azur ou encore si on
a n a l y s e l e s r a p p o r t s s u r l e s
q u e s t i o n s e n v i r o n n e m e n t a -
les pu bliés depu is la rent rée.
	 Le 8 octobre le GIEC a publié
son rapport sur le réchauffement
climatique et le tweet d’Emmanuel
Macron est plein d’espoir : « Le
rapport du #GIEC le prouve sci-
entifiquement : nous avons toutes les cartes en main pour
lutter contre le réchauffement climatique. Mais il faut que
tout le monde agisse maintenant ! #OnePlanetSummit… ».
	 Le GIEC alerte sur la nécessité de transformations rad-
icales immédiates si on ne veut pas imposer aux généra-
tions futures le recours à des techniques d’extraction du CO2
atmosphérique risquées. Pour rentrer dans le détail, nous
vous proposons dans ce numéro un inventaire de ces tech-
nologies dites « Carbon Dioxide Removal », imaginées afin
de parvenir à limiter le réchauffement climatique à 1,5°C.
	 En dehors de Donald Trump et ses admirateurs, l’enjeu
environnemental est compris par tout le monde. En France,
l’agenda annoncé par le Président en cette fin de mois prévoit
la fermeture de 4 à 6 réacteurs nucléaires d’ici 2030 ainsi que la
fermeture de la totalité des centrales à charbon d’ici 2022. Deux
de nos articles traiteront de la fermeture ou de la reconversion
de ces centrales, ainsi que de la situation des Etats-Unis, qui
font figure de mauvais élève avec l’exploitation massive du gaz
de schiste au Texas et l’impact environnemental qui en résulte.
	 Côté mobilité durable, nous ferons un zoom sur
l’intégration de l’hydrogène en tant que vecteur énergétique
dans le domaine aéronautique, ainsi que sur les émissions
de ce secteur, tant pointées du doigt ces derniers temps.
	 Enfin, nous vous donnerons également quelques détails
sur le rapport Planète Vivante 2018 du WWF qui, contraire -
ment aux évolutions du prix des carburants, n’a suscité mal-
heureusement ni assez d’indignation, ni assez d’engagements.
Ana DAVID
Toute reproduction, représentation, traduc-
tionouadaptation,qu’ellesoitintégraleoupar-
tielle, quel qu’en soit le procèdé, le support ou
le média, est strictement interdite sans l’auto-
risation des auteurs sauf cas prévus par l’article
L. 122-5 du code de la propriété intellectuelle.
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
2
Coordinatrice - Catherine Auguet-Chadaj
Maquettiste - Antoine Jourdain de Muizon
Photos - Etudiants MS OSE
EDITOCONTACTS
04 - Le passage à l’heure d’hiver.
05 - Rapport WWF
06 - Le gouvernement autorise
deux parcs éoliens en mer
contestés
07 - Le nucléaire britannique et Toshiba
08 - L’exploitation du pétrole de schiste
au Texas : quid de l’impact envi-
ronnemental ?
11 - Les technologies de « Carbon Dioxide
Removal » au sein du rapport du
GIEC
17 - Quelles conséquences du Brexit sur
le marché de l’électricité ?
19 - L’avion à hydrogène : Préparez-vous
au décollage
26 - Les centrales à charbon en France,
fermeture ou reconversion ?
ARTICLES
ACTUALITÉS
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
3SOMMAIRE
Dans la nuit du samedi 27
au dimanche 28 octobre,
nous avons « gagné » une
heure, le soleil s’est levé une
heure plus tôt. Cette tradition
en Europe est de plus en plus
contestée et son principal
réformateur n’est autre que
la Commission Européenne.
Le changement d’heure est
principalement justifié par
le fait que l’heure solaire
se juxtapose mieux avec les
heures d’activité et permet
ainsi de réduire la durée
d’utilisation des installations
d ’éclairage. R éinstauré en
1975, à la suite du choc pétro-
lier de 1973, il permettait des
économies de fioul lourd qui
é t a i e nt a l o r s p e r t i n e nte s.
L’ADEME estime qu’en 2009 les
gains sur l’éclairage étaient
de l’ordre de 440 GWh, cela
équivaut à 44 000 tonnes
de CO2
produites en moins
(une estimation qui décroit
néanmoins d’année en année
avec l’utilisation croissante
d’ampoules basse consom-
mation). Cela permet aussi
de soulager le réseau avec
une puissance appelée à 19h
qui diminue de 3,5GW. Une
é c o n o m i e d ’é n e r g i e t h e r -
mique pour le chauffage et la
climatisation est aussi réali-
sée dans une moindre mesure.
La Commission européenne
propose aux états membres
d ’a b r o g e r l e c h a n g e m e n t
d ’ h e u re e n s e co n ce r t a nt
avant le « 27 avril 2019, sur
la base d’éventuelles con-
sultations et évaluations au
niveau national  ». Si ceux-ci
choisissent des fuseaux horai-
res différents, cela pourrait
porter préjudice au marché
i n t é r i e u r e t p a r t i c u l i è r e -
ment dans les transports. En
fonction du choix à réaliser
e n m a r s 2 0 1 9 , l e s e u r o -
péens pourraient vivre leur
dernier changement d’heure
en mars ou oc tobre 2019.
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
4 NEWS
ACTUALITÉS NOVEMBRE 2018
             0Ana DAVID, Ahmed CHAABANE & Martin PIERSON0    
LE PASSAGE À L’HEURE D’HIVER
Horloge © freeimage
Sources :
•	 Proposition de DIRECTIVE DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL mettant fin aux changements d’heure
saisonniers et abrogeant la directive 2000/84/CE
•	 CHANGEMENT D’HEURE : « QUELS IMPACTS ? », ADEME 2014
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
5NEWS
Tous les deux ans WWF (de
l’anglais : World Wide Fund
for Nature) publie son rapport
Planète Vivante sur l’état de la
biodiversité dans le monde et
sur le rapport entre l’homme et
la nature, constituant la princi-
pale évaluation scientifique de
l’état de santé de notre planète.
Le rapport Planète Vivante 2018,
publié ce 30 octobre a de quoi
faire froid dans le dos. Entre
1970 et 2014, l’effectif des pop-
ulations de vertébrés sauvages
a décliné de 60% et près de 90%
des oiseaux de mer auraient du
plastique fragmenté dans leur
estomac. Les récifs coralliens,
parmi les écosystèmes les plus
riches et complexes de notre
planète bleue, sont voués à dis-
paraître d’ici la fin du siècle,
et les zones humides, oasis de
biodiversité, ont perdu 87% de
leur surface  [1]. La consomma-
tion effrénée et les ac tivités
irresponsables comme la sur-
e x p l o i t a t i o n d e s re s s o u rce s,
l ’a gr i c u l t u re i n te n s i ve e t l a
déforestation augmentent la
pression que l’humanité met
sur son écosystème et précipite
un déclin catastrophique. Mais
si pour l’instant certains ne se
sentent pas concernés directe-
ment par la disparition d’une
n-ième espèce vivante, les effets
ne tarderont pas à se faire res-
sentir car la réduction alarmante
de la population des abeilles et
autres pollinisateurs ou encore
la dégradation de la qualité du
sol risque de mettre en péril la
sécurité alimentaire mondiale.
Malheureusement ces enjeux
sont laissés au second plan par
tous les décideurs politiques, les
mesures prises jusqu’à mainte -
nant ont échoué et les engage-
ments ne sont pas à la hauteur.
On peut craindre alors que les
solutions soient orientées comme
toujours vers la sainte Croissance
Economique et que l’on trouve
d’ici 50 ans des abeilles méca-
niques qui pollinisent les quelques
espèces de plantes survivantes
m o d i f i é e s g é n é t i q u e m e n t .
Le Muséum National d’Histoire
Naturelle répond avec de la
féerie à cette alerte en ouvrant
les portes du festival de lumières
« Espèces en voie d’illumination »,
à visiter jusqu’à mi-janvier au
Jardin des Plantes à Paris, où
u n e c i n q u a nt a i n e d e gi g a n -
tesques animaux en papier de
soie, représentants des animaux
disparus ou en voie de dispari-
tion, témoignent de leur vie
sur Terre et lancent un SOS [2].
RAPPORT WWF
Sources :
[1]	 M. Grooten et R. E. . Almond, « WWF Living Planet Report 2018 ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.wwf.fr/sites/default/
files/doc-2018-10/20181030_Living_Planet_Report-2018.pdf?utm_source=website&utm_medium=infog%20great%20accel-
eration. [Consulté le: 28-nov-2018].
[2]	 « Espèces en voie d’illumination », Muséum national d’Histoire naturelle. [En ligne]. Disponible sur: https://www.mnhn.fr/
fr/visitez/agenda/evenement/especes-voie-illumination. [Consulté le: 28-nov-2018].
https://www.unorageenete.com
Mardi 6 novembre, le gou-
vernement a annoncé
d a n s l e J o u r n a l O f f i c i e l
l’autorisation d’exploitation
de deux parcs éoliens en
mer situés l’un au large de
l’île d’Yeu et de Noirmoutier
( Vendée) et l’autre au large
du Tréport (Seine-Maritime).
Ces deux projets sont com-
posés chacun de 62 éoliennes
pour une capacité de produc-
tion maximale de 496 MW.
La société Eoliennes en mer
îles d’Yeu et de Noirmoutier
(EMYN), qui exploitera le parc
situé en Vendée, a attendu
18 mois avant d’obtenir les
autorisations administratives,
et ce malgré l’opposition de
7 6 % d e s p e r s o n n e s aya nt
répondu à l’enquête publique.
Ce projet, en développement
depuis quatre ans, est, en effet,
contesté par des associations
craignant pour la biodiversité.
Les 1900 GWh de production
annuelle prévue correspon-
dent à la consommation annu-
elle de 790 000 personnes.
Le projet normand devrait,
quant à lui, produire 2000 GWh
annuellement, correspondant
à la consommation annuelle
d’électricité de 850 000 per-
sonnes, soit les deux tiers
de la population du départe-
ment de la Seine -Maritime.
C e p r o j e t e s t é g a l e m e n t
soumis à des critiques, notam-
ment de la part des pêcheurs
locaux, mais bénéficie du
soutien du conseil régional
de Normandie et des munic-
ipalités de Dieppe et Tréport.
Il est à noter que ces auto-
risations d’exploitation ces-
seront d’être valables si les
i n s t a l l a t i o n s n e s o n t p a s
mises en ser vice dans leur
intégralité le 1er juillet 2024.
Sources :
•	 Le Monde avec AFP, 6 novembre 2018
Champs d’éolien Offshore © freeimage
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
6 NEWS
LE GOUVERNEMENT AUTORISE DEUX PARCS ÉOLIENS EN MER
C’est une énorme déception et
un coup fatal aux espoirs d’une
relance de l’industrie britan-
nique de l’énergie nucléaire
Timothy Yeo
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
7NEWSS
Le p r o j e t d e c o n s t r u c -
tion de la centrale nuclé-
aire de Moorside à Cumbria
(Angleterre) va être aban-
donné à la suite de la disso-
lution par Toshiba (annon-
cée pour janvier prochain)
de sa filiale nucléaire bri-
t a n n i q u e N u G e n e r a t i o n ,
p o r t e u s e d u p r o j e t .
Deux raisons à cette liqui-
dation, d’une par t Toshiba
connait une crise financière
majeure depuis la faillite de
sa filiale nucléaire américaine
Westinghouse en mars 2017,
d’autre par t le groupe n’a
pas trouvé de repreneur pour
NuGeneration. Or, le maintien
en activité de sa filiale aurait
un coût non négligeable pour
le groupe malgré une réduc-
tion drastique du personnel,
dans un contexte où Toshiba
a déjà investi dans ce projet
453 millions d’€ (la fermeture
de l’usine ayant par ailleurs
un coût de 142 millions d’€).
Certes, la société énergétique
sud-coréenne Kepco était sur
les rangs pour le rachat de
NuGeneration mais en dépit
des discussions avec le gou-
vernement britannique, les
négociations n’ont pu aboutir
en raison d’un changement de
leadership chez Kepco et de la
nouvelle donne énergétique
au Royaume-Uni, Brexit oblige.
Po u r Ti m o t hy Ye o, a n c i e n
ministre du gouvernement
Major et président du groupe
pro -nucléaire New Nuclear
Watch Institute, “c ’est une
é n o r m e d é c e p t i o n e t u n
coup fatal aux espoirs d’une
relance de l’industrie britan-
nique de l’énergie nucléaire”.
L e s s y n d i c a t s e t p a r t i s
d ’o ppo s it io n ont d én on cé
dans ce dossier l’indécision
d u g o u v e r n e m e n t e t s o n
i n c a p a c i t é à i n t e r v e n i r
pour trouver des solutions.
A ce jour, en effet, seul le
projet Hinkley Point C porté
majoritairement par EDF dont
les travaux ont débuté en 2016
a été validé par le gouverne-
ment, sa mise en service étant
prévue pour 2025 au plus tôt.
Cependant, des investisseurs
c h i n o i s e t j a p o n a i s p o u r-
raient s’impliquer dans le
secteur nucléaire britannique.
Avec une capacité de 3,8 giga-
watts, la centrale nucléaire de
Moorside aurait produit 7%
de la demande britannique
d’électricité, ce qui n’est pas
négligeable dans un contexte
où l’Angleterre doit investir
dans de nouvelles capaci-
tés pour pallier la fermeture
à l’horizon 2025 de ses 12
centrales à charbon et de 4
réacteurs nucléaires vétustes.
Cer tains voient néanmoins
dans l’abandon du projet de
LE NUCLÉAIRE BRITANNIQUE ET TOSHIBA
La f o r t e r e m o n t é e d e s
cours du pétrole depuis
fin 2017 a entraîné une ruée
vers le Bassin Permien au
Texas, région riche en pétrole
de schiste, dans la perspec-
t i v e d ’a u g m e n t e r r a p i d e -
ment la production améric-
aine. Si le Bassin est exploité
depuis 1926, il a connu depuis
q u e l q u e s m o i s u n vé r i t a -
ble assaut, avec 460 puits en
cours de forage en mai. En
effet, face à l’amenuisement
des ressources en pétrole con-
ventionnel aux Etats-Unis, le
pays se tourne vers le pétrole
de schiste. Le Texas posséde-
rait à lui seul un potentiel de
réser ve estimé à quelques
90 milliards de barils de ce
pétrole non conventionnel [1].
Le pétrole de schiste est un
pétrole léger, qui possède la
particularité d’être piégé dans
des formations géologiques
poreuses et peu perméables.
S o n e x t r a c t i o n e s t s e n s i-
blement plus complexe que
celle de l’or noir classique.
Tout d’abord, il est nécessaire
de forer à des profondeurs
plus importantes que pour le
pétrole conventionnel (entre
3000 et 5000m). Le pétrole
de schiste est ensuite extrait
par fracturation hydraulique.
Le principe est de fissurer
la roche pour permettre au
pétrole de circuler, et ce en
injectant à très haute pression
un mélange d’eau et d’additifs
chimiques. Afin de maintenir
les fissures ouvertes et donc
de maximiser l’écoulement du
pétrole, les nouvelles tech-
niques consistent à ajouter
du sable au mélange injecté.
Ce fort engouement pour le
Bassin Permien génère des
répercussions économiques
favorables pour la région.
En effet, ce sont 3,3 mil-
lions de barils [2] qui sont
extraits chaque jour, ce qui
représente 30% de la produc-
tion de pétrole des Etats-Unis.
Le bassin se classe désormais
au même rang au niveau de la
production pétrolière que cer-
tains pays membres de l’OPEP.
En conséquence, de nombreux
emplois directs et indirects
ont vu le jour, et le taux de
chômage a chuté (2,4%) [3].
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
8 PETROLE DE SCHISTE
L’exploitation du pétrole de schiste
au Texas : quid de l’impact
environnemental ?
construction de la centrale
nucléaire de Moorside, qui
va tout de même entrainer
la perte de milliers d’emplois
qualifiés dans le Nord-ouest de
l’Angleterre, une opportunité
pour le Royaume-Uni d’orienter
davantage sa politique éner-
gétique vers le renouvelable.
Sources :
•	 https://news.sky.com/story/toshiba-to-wind-up-uk-nuclear-power-venture-in-restructuring-programme-11547783
•	 https://amp.theguardian.com/environment/2018/nov/08/toshiba-uk-nuclear-power-plant-project-nu-gen-cumbria
•	 https://www.lesechos.fr/06/12/2017/lesechos.fr/030990833220_toshiba-se-retire-du-nucleaire-en-grande-bretagne.htm
•	 https://www.lemondedelenergie.com/toshiba-nucleaire-kepco/2017/12/06/
C e p e n d a n t , c e r a y -
o n n e m e n t é c o n o m i q u e
n’e s t p a s s a n s i m p a c t a u
n i v e a u e n v i r o n n e m e n t a l .
L e s n o u v e l l e s t e c h n i q u e s
de fracturation hydraulique
sont particulièrement gour-
mandes en sable (environ 22
millions de tonnes par an,
soit un quart de la demande
au niveau national [4]), ce qui
n’est pas sans conséquence.
Dix carrières de sable ont dû
être ouvertes dans la région
et l’ouverture d’une quinzaine
d’autres est d’ores et déjà
p r é v u e . L’ a c h e m i n e m e n t
du sable des carrières aux
puits d’extraction se fait par
voie routière, mais le besoin
est tel que ce sont des cen-
taines de camions par jour
qui circulent sur les routes
locales, non adaptées à un
trafic aussi dense. Ainsi, en
plus de générer congestion
et fréquents accidents, et de
détériorer les infrastructures
routières, les émissions de
CO2
explosent et participent à
dégrader la qualité de l’air [5].
Par ailleurs, le sable est la
deuxième ressource la plus
consommée dans le monde
après l’eau, et il se raréfie.
S o n e x p l o i t a t i o n m a s s i v e
s u s c i t e d e s i n q u i é t u d e s .
D’autre part, la fracturation
hydraulique, de par l’injection
de liquide et de sable à très
haute pression, peut créer
des instabilités au niveau du
sous-sol. Cette perturbation
du sous-sol pourrait favoriser
l’activité sismique. Dans le
cas du Texas, depuis 2008 du
fait de l’intensification de
l’exploitation du gaz et du
pétrole de schiste, le nombre
annuel moyen de séismes a
été multiplié par six [6]. Aux
Etats-Unis, 7 millions de per-
sonnes vivraient dans une
zone de risque sismique induit
par la fracturation hydrau-
lique [7]. De plus, la frac-
turation hydraulique requi-
ert de grands volumes d’eau,
ressource sensible au Texas.
En outre, l’extraction du pétrole
de schiste s’accompagne de
celle de gaz naturel. Ce gaz
pourrait être vendu et valo-
risé sous forme de chauffage,
de carburant ou pour produire
d e l ’é l e c t r i c i té. To u te fo i s,
le manque de gazoducs ne
p e r m e t p a s d ’ a c h e m i n e r
l’intégralité du gaz extrait.
Puit de pétrole © freeimage
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
9PETROLE DE SCHISTE
Sources :
[1]	 « The United States again holds more recoverable oil than Saudi Arabia ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.rystaden-
ergy.com/newsevents/news/press-releases/united-states-recoverable-oil/. [Consulté le: 12-nov-2018].
[2]	 « Au Texas, un million de dollars de gaz naturel part en fumée chaque jour », 16-oct-2018.
[3]	 « Permian Basin Economic Indicators - Dallasfed.org ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.dallasfed.org/research/indi-
cators/pb/2018/pb1807.aspx. [Consulté le: 12-nov-2018].
[4]	 « Bassin Permien », Géopolitique Mondiale des Energies. [En ligne]. Disponible sur: https://blogs.letemps.ch/laurent-hor-
vath/tag/bassin-permien/. [Consulté le: 12-nov-2018].
[5]	 « Au Texas, le schiste fait monter la fièvre du pétrole - Les Echos ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.lesechos.
fr/10/06/2018/lesechos.fr/0301727732804_au-texas--le -schiste -fait-monter-la-fievre -du-petrole.htm. [Consulté le:
12-nov-2018].
[6]	 « Au Texas, six fois plus de séismes depuis l’extraction du pétrole et gaz de schiste ». [En ligne]. Disponible sur: https://
www.lemonde.fr/planete/article/2016/05/19/au-texas-six-fois-plus-de-seismes-depuis-l-extraction-du-petrole-et-gaz-de-
schiste_4922640_3244.html. [Consulté le: 12-nov-2018].
[7]	 « 7 million Americans at risk of man-made earthquakes, USGS says - The Washington Post ». [En ligne]. Disponible sur: https://
www.washingtonpost.com/news/speaking-of-science/wp/2016/03/28/new-seismic-hazard-map-includes-fracking-related-
quakes-for-the-first-time/?noredirect=on&utm_term=.124fecda0e4e. [Consulté le: 12-nov-2018].
[8]	 « DI_OPEC_FLARING_OFFSHORE_DRILLING_AND_MORE.pdf ».
La production de gaz étant
excédentaire aux Etats-Unis,
les prix du gaz naturel sont
au plus bas, ce qui n’incite
pas les industriels à investir
massivement dans des infra-
structures de transpor t. En
conséquence, les exploitants
pétroliers du Bassin Permien
ont recours au torchage de ce
gaz, ou gas flaring en anglais,
qui consiste à brûler directe-
ment le gaz extrait [8]. Cette
combustion dégage des gaz
à effet de serre, notamment
du méthane. Des ressources
fossiles sont donc inutile -
m e n t s a c r i f i é e s e t p a r t i -
cipent à la pollution de l’air.
Le manque d’infrastructure de
transport se retrouve égale-
ment pour l’acheminement
du pétrole lui-même. Cette
l i m i t a t i o n a i n s i q u e l e
m a n q u e d e m a i n d ’œ u v re
due à la rapidité d’expansion
d e s f o r a g e s c o n s t i t u e n t
d e s f re i n s a u d é ve l o p p e -
ment économique du bassin.
L’exploitation intensive du
B a s s i n Pe r m i e n p o u r s o n
pétrole de schiste pourrait
permettre aux Etats-Unis de
devenir le premier pays pro-
ducteur de pétrole. A l’échelle
l o c a l e , l e r a y o n n e m e n t
économique est incontest-
able. Cependant, les impacts
environnementaux liés à ce
développement foudroyant
et les possibles conséquences
pour les populations locales
(pollution de l’air et des sols,
épuisement des ressources)
méritent d’être considérés.
Malheureusement, le manque
d’études sur les risques liés
à l a f r a c t u r a t i o n hyd r a u -
lique, sur la qualité de l’air ou
encore sur la possible pollu-
tion de l’eau et des sols dans
la région, rend l’évaluation
d e s r é p e r c u s s i o n s e n v i -
ronnementales de cette activ-
ité extrêmement complexe.
Dorine JUBERTIE
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
10 PETROLE DE SCHISTE
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
11RAPPORT DU GIEC
Les technologies de « Carbon
Dioxide Removal »
Au m o i s d ’ o c t o b r e
2 0 1 8 , l e G I E C
( G r o u p e m e n t d ’ E x p e r t s
I n t e r g o u v e r n e m e n t a l s u r
l’Evolution du Climat) a publié
un rappor t spécial por tant
sur les conséquences d’un
réchauffement planétaire de
1,5°C par rapport aux niveaux
préindustriels. Au sein de ce
rappor t, le GIEC préconise
notamment le développement
de technologies de « Carbon
D i ox i d e R e m o v a l » (C D R )
afin de parvenir à limiter le
r é c h a u f fe m e n t c l i m a t i q u e
à 1,5°C. En effet, l’ensemble
des scénarii permettant de
respec ter cette limite ont
recours au déploiement de
technologies de CDR, à plus
ou moins grande échelle en
fonction des efforts effectués,
pour limiter les émissions
de dioxyde de carbone dans
chaque scénario. Ces technol-
ogies, dites à émissions néga-
tives car elles captent plus de
CO2
qu’elles n’en émettent,
doivent nous permettre de
compenser les émissions de
CO2
résiduelles et d’atteindre
u n n i v e a u d ’é m i s s i o n d e
c a r b o n e n e t d e zé ro. [ 1 ]
Dans cet ar ticle nous pro -
posons de revenir sur les
d i f f é r e n t e s t e c h n o l o g i e s
d e C D R a u x q u e l l e s f o n t
appel les scénarii du GIEC.
Les petites infographies asso-
ciées aux technologies sont
i s s u e s d e D i f fe re nt te c h -
nologies and practices for
re m o v i n g c a r b o n d i ox i d e
from the atmosphere. 2017
(Jan Christoph Minx et al.).
Le reboisement,
l’afforestation
L e r e b o i s e m e n t e t
l ’a f f o r e s t a t i o n s o n t d e u x
méthodes qui consistent à
créer des bois ou des forêts
sur des zo nes ayant déjà
accueilli de tels écosystèmes
dans le premier cas et dans
des zones n’en ayant jamais
accueilli (ou il y a très long-
temps) dans le second cas.
Au-delà des bienfaits sur la
biodiversité, le facteur qui
nous intéresse ici est la capac-
ité des forêts à agir en tant
que puits de carbone. En effet,
au cours de leur vie, les végé-
taux sont amenés à capter du
CO2
atmosphérique lors de la
photosynthèse, ce qui permet
d’en réduire la teneur dans
l’atmosphère.
Certaines estimations sur la
quantité de carbone que peut
stocker un arbre ont été faites
et, en fonction de différents
facteurs tels que son espèce,
son âge, et sa masse, on aboutit
à des chiffres compris entre
10 et 50 kg de CO2
par an.[2]
Ainsi, en comparant ce chiffre
aux émissions mondiales qui
sont d’environ 36 milliards de
tonnes en 2014 [3], on se rend
compte que l’impact du reboi-
sement et de l’afforestation
sur la captation du carbone
re s te m a rgi n a l m a i s n’e s t
pas négligeable pour autant.
En termes de coûts, ceux-ci
s o nt e s t i m é s e nt re 2 $ e t
1 5 0 $ p a r t o n n e d e C O 2
s t o c k é e , s a c h a n t q u ’ u n e
concurrence pour d’autres
usages des terres pourrait
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
12 RAPPORT DU GIEC
a u g m e n t e r l e d i t c o û t . [ 4 ]
Ainsi, le coût restant raison-
nable, le principal frein au
développement du reboise -
ment est la concurrence pour
d’autres usages des terres.[4]
Re n at u r at i o n e t s t o c k a g e
dans le sol
Le sol contient une très grande
quantité de carbone prove-
nant notamment des organ-
ismes morts et vivants (surtout
végétaux) et des déjections
animales. On estime à entre
1200 et 2000  Gt le stock de
carbone dans le premier mètre
de sol au niveau mondial, soit 2
à 3 fois la quantité de carbone
présente dans l’atmosphère,
et à 700 Gt le stock dans les 30
premiers centimètres du sol.
Le s co m p o s é s o rg a n i q u e s
emprisonnés dans le sol y
restent pour une durée déter-
minée jusqu’à ce que le pro-
cessus de biodégradation et
de minéralisation libère le
CO2
dans l’atmosphère. Ainsi,
le temps de stockage moyen
du CO2
dans le sol est de
quelques décennies et peut
aller de quelques heures à
plusieurs millénaires en fonc-
tion de la composition de la
matière organique et des con-
ditions locales (température,
h u m i d i t é , a é r a t i o n , … ) . [ 5 ]
C’est pour profiter de cette
c a p a c i t é d e s t o c k a g e d u
carbone par le sol que le
ministère de l’Agriculture et
de l’Alimentation promeut
certaines pratiques pouvant
renforcer la capacité de stock-
age du sol. L’estimation sur
laquelle s’appuie le ministère
est la suivante : « si on aug-
m e n t e d e 0 , 4 % l a q u a n -
tité de car bone contenue
d a n s l e s s o l s, o n s t o p p e
l’augmentation annuelle de
CO2
dans l’atmosphère».[6]
L e s p r a t i q u e s e n c o u r -
a g é e s r e p o s e n t s u r
d e u x g r a n d s p r i n c i p e s :
•	 Réduire le labourage des sols
En réduisant le travail du sol,
on retarde la minéralisation
du carbone contenu dans le
sol en lui offrant une meil-
leure protection physique au
sein des agrégats du sol qui
ne sont alors plus détruits
par le labour. Cette méthode
permet également de réduire
les émissions de GES liées
au labourage des champs.
Par contre, en l’absence de
labourage, lorsque les mau-
vais es her bes repoussent,
les agriculteurs ont souvent
tendance à se tourner vers
l’usage d’herbicides, même si
certaines solutions complexes
sans herbicides existent.[5]
•	 Avoir une couverture
maximale des sols
Ce second levier repose sur le
fait que plus il y a de végé-
taux sur un sol plus la pro-
duction primaire de carbone
e nvo yé e ve r s l e s o l s e r a
grande. Ainsi, on encourage
notamment au recouvrement
des sols nus (cultures inter-
calaires, bandes enherbées
etc.), à la plantation de haies
e n b o rd u re d ’ex p l o i t at i o n
ou encore à une meilleure
gestion des prairies (allonge-
ment de la durée d’utilisation
avant retournement du sol).[5]
C e s p r a t i q u e s p o u r r a i e n t
donc permettre de capter une
partie du CO2
atmosphérique
résiduel. Mais, certains doutes
subsistent notamment du fait
que ce stock age n’est que
temporaire et aussi du fait
que les leviers proposés sont
s u s ce p t i b l e s d ’e n co u ra g e r
le reco u r s au x her bi ci d es
avec les effets néfastes sur
l ’enviro nnem ent et sur la
santé que ceux-ci génèrent.[7]
Alcalinisation des océans
L’idée repose ici sur la capac-
ité de l’océan à capter le CO2
atmosphérique. Cette capac-
ité dépend du pH de l’eau :
une eau basique capte bien
plus de CO2
qu’une eau acide.
Or, les émissions de GES et le
ré c h a u f fe m e n t c l i m a t i q u e
contribuent à l’acidification
des océans. Ainsi, le déverse-
ment de chaux dans les océans
pourrait permettre de lutter
c o n t re l ’a c i d i f i c a t i o n d e s
océans. En effet, la chaux réa-
girait avec le CO2
dissous dans
l’eau provoquant la produc-
tion d’ions bicarbonates qui
c o n t r i b u e n t à d i m i n u e r
l ’a c i d i t é d e s o c é a n s. Le s
océans étant alors moins
a c i d e s, i l s p o u r r a i e n t d e
nouveau stocker du CO2
atmo-
sphérique. On pourrait aussi
env isager d ’utiliser de la
poudre de calcaire à la place
de la chaux.[8]
L’idée peut séduire en théorie,
mais dans la pratique cer-
tains freins se présentent au
développement d’une telle
solution. En effet, la chaux
est aujourd’hui produite par
chauffage à très haute tem-
pérature de roche calcaire.
Ainsi, on a souvent recours
à des combustibles fossiles
pour la production de chaux.
Dès lors, en tenant compte
des émissions de GES qui
accompagnent cette produc-
tion, le déversement d’une
tonne de chaux dans l’océan
permettrait de ne capter que
deux tonnes de CO2
. Ainsi, au
regard des quelques 40 mil-
liards de tonnes de CO2
atmo-
sphériques émises chaque
année, on se rend bien compte
de la production hors norme
de chaux qui serait nécessaire
pour absorber une telle quan-
tité de CO2
dans les océans.[9]
Si la production de chaux
apparaît comme trop éner-
givore, ce n’est pas le cas
de la poudre de calcaire. Par
contre, un autre problème se
pose, celui du temps de réac-
tion du calcaire avec le CO2
contenu dans les océans. En
effet, il faut attendre quelques
années avant que le calcaire
ne se dissolve et soit disposé
à capter du CO2
. Les effets
d ’ u n d é v e r s e m e n t m a s s i f
de poudre de calcaire ne se
feraient ainsi ressentir que
quelques dizaines à quelques
centaines d’années plus tard.
Or, nous ne disposons pas d’un
tel laps de temps pour agir.[9]
Par ailleurs, outre ces deux
obstacles au développement
d’une telle technologie, il faut
aussi prendre en compte les
effets que pourraient avoir de
tels déversements de chaux
ou de calcaire dans les océans
sur la faune et la flore marine.
L’alcalinisation des océans est
donc une belle idée en théorie
mais la mise en pratique à
grande échelle fait aujourd’hui
face à de nombreux obstacles.
Les bioénergies avec capture
et stockage du CO2
(BECSC)
L’idée est ici de capter le CO2
issus de procédés industriels
utilisant de la biomasse puis
de le stocker géologiquement.
Le CO2
ainsi récupéré en sortie
du processus industriel est en
partie celui que la biomasse
aura extrait de l’atmosphère
au cours de sa croissance,
c e q u i p e r m e t d o n c d e
réduire la teneur en CO2
dans
l’atmosphère. On parle donc
de technologie à émissions
négatives car le processus agit
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
13RAPPORT DU GIEC
comme un puits de carbone.
Le processus de BECSC pour-
rait avoir des applications
notamment pour la produc-
tion de bioéthanol à partir
de betterave et de canne à
sucre et pour la cogénéra-
tion de chaleur et d’électricité
à p a r t i r d e b i o m a s s e.[ 1 0 ]
En termes de coûts, ceux-ci
sont estimés entre 15$ et 400$
par tonne de CO2
stockée.[4]
Aujourd’hui, les principaux
freins sont liés au coût impor-
tant que peut représenter ce
type d’installation, au nombre
p e u i m p o r t a nt d e p i l o te s
industriels, à la dépendance
au stockage géologique du
c a r b o n e ( d é v e l o p p e m e n t
des technologies, accepta-
tion sociale et localisation
des lieux de stockage) et aux
effets néfastes que pour-
rait avoir ce type de proces-
sus industriel sur la biomasse
[10]. En effet, la production
de biomasse «  énergétique »
entre en conflit avec la pro-
duction alimentaire et néces-
site l’utilisation de grandes
sur faces souvent en mono-
culture ce qui contribue à
dégrader l’écosystème local.
L’altération forcée
C e s p r o c e s s u s s o n t c e u x
qui font appel à la disso -
lution naturelle ou ar tifi -
c i e l l e d a n s d e s m i n é r a u x
pour éliminer le dioxyde de
carbone de l’atmosphère. En
effet, lorsque l’eau de pluie
t o m b e , e l l e s’a c i d i f i e a u
contact du CO2
atmosphéri-
q u e p u i s e l l e d i s s o u t l e s
minéraux une fois en contact
avec le sol [11]. Cette disso-
lution peut s’accompagner
d’une production de bicar-
bonate. Le CO2
et l’éventuel
bicarbonate résultants sont
alors drainés par les rivières
vers les océans où le CO2
est
stocké et où le bicarbon -
ate peut participer à réduire
l ’ a c i d i t é d e s o c é a n s . [ 1 2 ]
Certains minéraux, tels que
les silicates, réagissent mieux
que d’autres et peuvent per-
mettre d’accélérer ce proces-
sus d’altération. Ainsi, en pul-
vérisant de grandes quantités
de silicates sur de grandes
sur faces ouvertes, on pour-
rait accélérer les réactions
d’altération et augmenter le
captage du CO2
résultant.[12]
Un groupe de chercheurs a
ainsi estimé qu’en répandant
de l’olivine sur un tiers des
terres tropicales dotées d’un
climat propice à l’altération
forcée, on pourrait réduire
la concentration de dioxyde
de carbone de l’atmosphère
d’entre 30 et 300 ppm d’ici
2 1 0 0 , s a c h a n t q u’e l l e s e
situe aujourd’hui aux alen-
tours de 400 ppm d’après
les chiffres de l’Observatoire
d e M a u n a L o a . [ 1 3 ]
Les principaux freins asso-
ciés à cette technologie sont
l’extraction, la pulvérisation
et le transpor t de grandes
quantités de roches représent-
ant un coût monétaire et envi-
ronnemental non néglige -
ables. Aussi, l’épandage de
grandes quantités de silicates
sur le sol pourrait augmenter
le pH du sol et avoir des effets
sur la biodiversité locale.[13]
Capture direc te du c arbone
dans l’air e t stock age
O n r e g r o u p e d e r r i è r e c e
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
14 RAPPORT DU GIEC
terme les technologies qui
p e r m e t t e n t d ’e x t r a i r e l e
CO2
directement dans l’air
ambiant. Ceci est particulière-
ment compliqué car le dioxyde
de carbone est très dilué dans
l’air (0,04% de CO2
contre 78%
d’azote ou 21% d’oxygène).[14]
Mais plusieurs technologies
ont vu le jour, en voici un aperçu.
C a r b o n E n g i n e e r i n g , u n e
société canadienne, a mis au
point un processus qui con-
siste à aspirer l’air à l’aide de
plusieurs dizaines de grands
ventilateurs. Une fois aspiré,
l’air traverse de grandes tours
contenant de l’hydroxyde de
potassium qui réagit avec le
CO2
pour former du carbonate
de potassium. Près des trois
quarts du CO2
contenus dans
l’air sont donc transformés en
une poudre blanche solide et
transportable tandis que les
aut res gaz sont expulsés.
Un démonstrateur capable
d’extraire 1,5 tonne de CO2
par jour a été installé et à
terme l’entreprise souhaite
extraire 1 million de tonnes
de CO2
par an. Le carbone
ainsi récupéré servirait à la
production d’un carburant de
synthèse à l’aide d’une réac-
tion avec le dihydrogène.[14]
Une autre technologie est
c e l l e d e « l ’a r b r e a r t i f i -
ciel » développée par Klaus
Lackner à l’université d’état
de l’Arizona. En s’inspirant des
feuilles des arbres, les cher-
cheurs ont développé une
résine absorbante capable de
stocker le CO2
quand l’air est
sec et de le libérer lorsque l’air
devient humide. Ainsi, une
fois les « feuilles » pleines de
CO2
, il suffirait de les mouiller
pour qu’elles restituent le CO2
stocké et pour qu’elles puis-
sent le stocker à nouveau. Le
processus serait répétable sur
plusieurs milliers de cycles et
le CO2
serait récupéré dissout
dans l’eau et serait stocké
géologiquement. Un arbre est
capable de stocker 1 tonne
de CO2
par jour et il faudrait
donc en déployer de très nom-
breux pour avoir des effets
significatifs sur la quantité
de CO2
atmosphérique.[14]
D’autres technologies existent
aussi avec l’exemple de deux
ingénieurs suisses qui, après
avoir aspiré l’air à travers de
grands ventilateurs, par vi-
ennent à fixer le CO2
sur des
filtres à amines. Une fois les
filtres saturés, ils sont chauf-
fés à une température de
100°C permettant ainsi de
relâcher le CO2
au sein d’une
serre agricole où il est con-
sommé par les plantes.[15]
Les coûts pour cette filière sont
estimés entre 30$ et 1000$
par tonne de CO2
stockée. [4]
On se rend ainsi compte que
ces technologies sont en plein
développement mais se pose
le problème de leur maturité,
de leur coût et de leur con-
sommation énergétique (ven-
tilateurs, chauffage, etc.). Ce
sont aussi des technologies
qui sont susceptibles d’être
d é p e n d a nte s d u s to c k a g e
géologique du carbone (dével-
oppement des technologies,
acceptation sociale et locali-
sation des lieux de stockage).
Conclusion
Cet aperçu des différentes
technologies de « Car bon
D i ox i d e R e m ov a l » c i té e s
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
15RAPPORT DU GIEC
Sources :
[1]	 « Réchauffement planétaire de 1,5 °C, Rapport spécial du GIEC sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C
par rapport aux niveaux préindustriels et les profils connexes d’évolution des émissions mondiales de gaz à effet de serre,
dans le contexte du renforcement de la parade mondiale au changement climatique, du développement durable et de la
lutte contre la pauvreté. » GIEC, 06-oct-2018.
[2]	 Clément Fournier, « Combien d’arbres faudrait-il planter pour compenser la pollution d’une seule personne ? », E-RSE La
plateforme de l’engagement RSE et developpement durable, 14-sept-2017.
[3]	 Banque Mondiale, « Emissions de CO2 2014 ». [En ligne]. Disponible sur: https://donnees.banquemondiale.org/indicateur/
en.atm.co2e.kt. [Consulté le: 29-oct-2018].
[4]	 Audrey Lagadec et Mathilde Costil, « Les différentes technologies d’émissions négatives de gaz à effet de serre », Le Monde,
31-oct-2018.
[5]	 C. Chenu, K. Klumpp, A. Bispo, D. Angers, C. Colnenne, et A. Metay, « Stocker du carbone dans les sols agricoles : évaluation
de leviers d’action pour la France », 2014.
[6]	 Ministère de l’agriculture et de l’alimentation, « Infographie - 4 pour 1000 : la séquestration du carbone dans les sols ».
07-nov-2017.
[7]	 Nelly Didelot, « La sequestration du carbone dans les sols, une fausse solution miracle », Libération, 31-mai-2018.
[8]	 « De la chaux dans les océans : la solution miracle pour absorber le CO2 atmosphérique ? », Technique de l’ingénieur, juill.
2009.
[9]	 Dominique Cellier, Kévin Jean, Sylvie Nadin, et Fabien Piasecki, « Le géo-ingénierie ou la manipulation du climat à grande
échelle , les océans comme laboratoire ». Fondation Sciences Citoyennes, 25-nov-2015.
[10]	Audrey Laude-Depezay et Jonathan Royer-Adnot, « Les émissions négatives dans la transition écologique – Cas du stock-
age géologique du carbone », 2015.
[11]	« L’érosion des roches : un rôle plus important que prévu dans les changements climatiques ». CNRS, 29-févr-2012.
[12]	David Beerling et Stephen Long, « Guest post: How ‘enhanced weathering’ could slow climate change and boost crop yields
», Carbon Brief, févr. 2018.
[13]	William Marshall, « Enhanced Weathering », Stanford University, nov. 2017.
[14]	Ludovic Dupin, « Capter le CO2 de l’air ambiant », l’Usine Nouvelle, 25-août-2016.
[15]	Fabien Jannic-Cherbonnel, « La Suisse vient d’inaugurer la première usine au monde de capture de CO2 », France 24,
05-juin-2017.
par le GIEC dans son rapport
d’octobre 2018 nous permet
de percevoir que, malgré le
réel potentiel de réduction du
CO2
atmosphérique, la plupart
des technologies évoquées
ne sont pas encore matures.
Ainsi, il convient de ne pas se
réfugier derrière ces technolo-
gies pour relâcher nos efforts
en termes de réduction des
émissions de gaz à effet de
serre. En effet, si les technol-
ogies de CDR semblent être
indispensables à l’atteinte de
l’objectif de 1,5°C, une produc-
tion moindre de gaz à effet de
serre permettrait de réduire
le recours à ces technologies
rendant l’avenir de la planète
moins sujet au développement
incer tain de ces dernières.
Lyes AIT MEKOURTA
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
16 RAPPORT DU GIEC
Quelles conséquences du Brexit
sur le marché de l’électricité ?
Suite au referendum du 23
juin 2016, le Royaume -
Uni devrait quitter l’Union
Européenne fin mars 2019.
Un certain nombre de négo-
ciations ont lieu actuellement
afin de déterminer un accord
qui définira la nature de la
relation entre les deux entités.
Le secteur de l’énergie sera
directement affecté par le
Brexit, et nous nous demand-
erons ici en particulier, quels
impacts cela pourrait avoir
sur le marché de l’électricité ?
En effet, le Royaume-Uni ne
sera plus contraint d’appliquer
les lois européennes et pourra
donc librement mettre en
p l a ce u n e ré g l e m e nt at i o n
indépendamment des institu-
tions de l’Union Européenne.
Un bon nombre d’incertitudes
planent donc actuellement au-
dessus de la future politique
énergétique du R oyaume -
Uni tant au niveau des choix
qu’au niveau réglementaire et
économique. Toutefois, beau-
coup s’accordent à dire que
le Royaume -Uni ne devrait
pas profondément diverger
des accords européens qu’il a
longtemps encouragés, sauf
en cas de Brexit « no-deal » qui
pourrait avoir un réel impact.
Si on se penche sur le secteur
électrique britannique, ces
incertitudes sont un réel frein
à l’investissement, notam-
ment pour renouveler un parc
de centrales électriques vie-
illissant. D’autant plus que le
Royaume-Uni ne sera plus éli-
gible au soutien financier de la
Banque Centrale Européenne
ou de la Banque Européenne
d’Investissement qui a investi
depuis 2010, 13,3 billions
d ’e u ro s d a n s d e s p r o j e t s
énergétiques britanniques.
Si les projets déjà en cours
devraient voir leur finance -
ment se poursuivre, on ne sait
pas s’il en sera de même en ce
qui concerne les futurs projets.
T o u t e f o i s l e s p r o j e t s
d ’ i n t e r c o n n e x i o n s e n t r e
l’île britannique et le conti-
nent ne devraient pas être
touchés par ces incertitudes.
Cer tes, l’inquiétude engen-
drée par cette instabilité sur
des chantiers existants a par
le passé eu des conséquences
directes, en décembre 2016,
par exemple la CRE a gelé la
construction d’une nouvelle
interconnexion entre la France
et le Royaume-Uni avant de
finalement l ’approuver en
février 2017, mais ce n’est plus
le cas aujourd’hui car il y a un
intérêt pour les deux parties
à maintenir ces échanges.
C e s i n t e r c o n n e x i o n s p e r -
mettent, en effet, une meil-
leure flexibilité du système
électrique en donnant la pos-
sibilité aux pays voisins de
suppléer leur propre pro -
d u c t i o n p a r d e s i m p o r t a-
tions d’électricité. Ainsi, le
Royaume -Uni se retrouvant
en surcapacité durant les
jours venteux pourra exporter
vers le continent européen
alors qu’en période de sous-
capacité, il aura la possibil-
ité d ’impor ter l ’élec tricité
n u c l é a i r e f r a n ç a i s e o u
hy d r a u l i q u e n o r v é g i e n n e .
Ainsi, même en cas de sortie
du Royaume-Uni du marché
i n t é r i e u r d e l ’é n e r g i e, l e
c o m m e r c e à t r a v e r s c e s
ré s e a u x d ’i nte rco n n ex i o n s
d e v r a i e n t s e p o u r s u i v r e .
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
17BREXIT
Qu ’e n e s t -i l d e s é n e r g i e s
renouvelables ?
On obser ve aujourd’hui un
réel pas en avant du Royaume-
Uni vers les énergies renouv-
elables. Depuis le début de la
décennie, la part des renouv-
elables dans le mix énergé-
tique britannique n’a cessé
de croître. La capacité en
renouvelable (éolien, solaire,
b i o m a s s e, hyd r a u l i q u e e t
d é c h e t s ) a é té m u l t i p l i é e
par 6 depuis le début de la
décennie et dépasse depuis
peu celle des énergies fos-
siles. Selon [4] entre juillet
et septembre 2018 les capac-
ités de production d’énergies
renouvelables se sont établies
à 41,9 GW contre 41,2 GW
pour les énergies fossiles.
En outre ces derniers mois,
i l a p p a r a i t q u e 5 7 % d e
l ’é l e c t r i c i t é p r o d u i t e e s t
considérée co m m e f aible -
ment car bo née (en inclu-
ant l’électricité nucléaire).
Le Brexit ne devrait donc pas
avoir d’impact négatif sur le
développement des énergies
renouvelables au Royaume -
Uni qui a correctement pris le
virage suite à la fermeture déjà
opérée ou programmée de son
parc de centrales à charbon.
Il reste toutefois des incerti-
tudes sur la participation du
pays au Système d’échange
de quotas d’émission (SEQE),
même si cela n’est pas incom-
patible avec le fait de ne
pas être membre de l’Union-
E u r o p é e n n e p u i s q u e d e s
pays tels q u e la Nor vège
ou l’Islande en font partie.
Enfin, le Royaume-Uni n’aura
plus de poids dans les négo-
ciations relatives à la con-
struc tion du marché inté -
rieur de l’énergie. On peut
alors se demander quelles
seront les conséquences sur
les sujets dont il avait été
u n v i f d é fe n s e u r, n o t a m -
m e n t l a l i b é r a l i s a t i o n
d u m a r c h é d e l ’é n e r g i e .
Florian MARCHAT
Source :
[1]	 Nelly Didelot, « La sequestration du carbone dans les sols, une fausse solution miracle », Libération, 31-mai-2018.
[2]	 Capgemini. (2017). World Energy Markets Observatory.
[3]	 Carole Mathieu, P. D. (2018). Brexit, electricity and the no-deal scenario : perspectives from continentakl Europe, Ireland
and the UK . Ifri.
[4]	 Young, S. (12 octobre 2018). UK would be excluded from EU’s emissions’s trading system in no-deal Brexit. Reuters.
[5]	 https://www.theguardian.com/environment/2018/nov/06/uk-renewable-energy-capacity-surpasses-fossil-fuels-for-first-time
Brexit © pixabay
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
18 BREXIT
L’avion à hydrogène : Préparez-
vous au décollage
3 o c t o b r e 2018. El e m e n t
O n e e t L e s m o d è l e s
hydrogène-élec trique.
Il est 10h30, le centre de con-
férences de l’Université de
Toulouse est plein à craquer
et les derniers invités regag-
nent leurs places. La presti-
gieuse conférence EmTech,
organisée par la revue du
MIT (Massachusetts Institute
of Technology), bat son plein
depuis la veille. Les 10 start-
ups sélectionnées se battent
en duel pour donner leur meil-
leur speech, séduire les inves-
tisseurs, et surtout, décrocher
le titre de Best Tech Startup
2018.
L’équipe de HES Energy est
venue de Singapour pour
présenter son nouveau projet
aussi innovant qu’ambitieux :
un avion à hydrogène inter-
régional, intégrant des piles
à combustibles ultra légères
et un système de propulsion
électrique distribuée, tous
deux conçus par la société.
Une image 3D est projetée
sur écran géant et montre à
quoi ressemblera le 1er pro-
totype attendu pour 2025. Il
pourra transporter 4 passag-
ers sur une distance de plus
de 500 km et pouvant aller
jusqu’à 5000 k m, en fonc-
tion du mode de stockage
de l’hydrogène : sous forme
liquide ou gazeuse. Sa forme
originale est due aux élé -
ments propulsifs multiples
répartis sous les ailes pour
une meilleure répartition de
la charge ainsi qu’une meil-
leure sécurité en cas de faille.
La présence de la société à
cette conférence, au cœur du
pôle de compétitivité toulou-
sain Aerospace Valley, n’est pas
un hasard : les coopérations
entre la société singapouri-
enne et les PME françaises
du secteur sont très fortes et
un centre d’ingénierie dédié
devrait être installé dans la
région prochainement.
L a co n ce p t i o n d e l ’av i o n
promet d’être très innovante,
mais le concept de l’aéronef
hydrogène 4 places ne date
pas d’hier. Un modèle avait
déjà pris son envol il y a main-
tenant deux ans.
29 septembre 2016. HY4.
D a n s l e h a n g a r n ° 2 d e
l ’ a é r o p o r t d e S t u t t g a r t ,
improvisé en salle de test,
l’excitation est à son comble.
Les chercheurs du Centre
Aérospatial Allemand (DLR),
spécialistes de la propul-
sion hydrogène électrique,
font voler leur nouveau pro-
tot ype d ’aéronef, le HY4,
premier avion à hydrogène
Element One - © HES Energy
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
19L’AVION À HYDROGÈNE
capable de transporter 4 pas-
sagers. Avec son double fuse-
lage connecté par les ailes qui
permet une meilleure distri-
bution de la masse des com-
posants, l’avion se fait remar-
quer dans le ciel clair du land
de Bade Wurtemberg.
Résultat des recherches sur
la propulsion hydrogène, en
par tenar iat avec de nom -
breux industriels, le modèle
est capable de transporter les
passagers sur une distance
allant de 750 à 1500 km, selon
les conditions de vol. La pile
à combustible, conçue par le
DLR et ses par tenaires, est
complétée par une batterie
pour les phases de décollage
et de montée.
Ni le premier ni le dernier
d’une longue série, l’aéronef
s u c c è d e a u x n o m b r e u x
drones et engins qui ont pu
être alimentés par une pile
à combustible depuis 2005
: Global Obser ver en 2005,
B o o m e ra n g UAV e n 2 0 0 9 ,
Ion Tiger en 2009, puis plus
récemment une multitude de
modèles originaux. Le premier
aéronef habité a été le Rapid
200 FC en 2009.
On l’a vu, les recherches sur
l’avion à hydrogène électrique
embarquant une pile à com-
bustible sont assez récentes
et ne cessent de progresser.
Cependant, les chercheurs
et les industriels parlent de
l’avion à hydrogène depuis les
années 1930. Il s’agit en fait
d’une toute autre technologie
: Un avion dont les moteurs à
réaction utilisent comme car-
burant de l’hydrogène à la
place du kérosène.
La faisabilité et l’intérêt de
ce type de réacteurs ne sont
p l u s à d é m o nt re r. D e p u i s
1937 aux USA de nombreux
prototypes ont volé et de
nombreuses études ont validé
le concept. La dernière étude
d’envergure a été le projet
Cr yoplane en Europe : au
début des années 2000, un
consortium de 35 partenaires
européens, incluant Airbus,
ont travaillé pendant 2 ans
sur la faisabilité technique et
les avantages environnemen-
taux d’un avion utilisant de
l’hydrogène comme carburant.
Les résultats nous permettent
d’imaginer un futur étonnant
où les avions reliraient les
continents sans rejets de CO2
et d’autres polluants.
12 novembre 2063. Airbus A
300-H1 e t Le s r é ac t e u r s à
hydrogène
Colossal, le nouvel airbus A
300-H1, pouvant transporter
près de 350 passagers, atterrit
sur le tarmac de l’aéroport de
HY4 - © DLR
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
20 L’AVION À HYDROGÈNE
Toulouse-Blagnac après son
premier vol d’essai. Promis
depuis plusieurs années, il
est le premier avion de ligne
long-courrier à hydrogène et
le carnet de commande est
déjà plein. Son air imposant
provient de ses réser voirs
d’hydrogène liquide de forme
c ylindrique et volumineux
situés au-dessus du fuselage.
La presse compare déjà son
allure à celle de l’Airbus Beluga
III, son vieux cousin dédié au
transport de marchandises.
Afin de conserver l’hydrogène
liquide à une température de
-253°C dans les réservoirs, ces
derniers ont dû être conçus
avec de nouveaux matériaux
isolants, fiables à faible tem-
pérature et ultra légers.
La forme nouvelle des réser-
voirs est due aux caractéris-
tiques de l’hydrogène liquide
comparé au kérosène. Pour
une même quantité d’énergie
apportée, l’hydrogène liquide
à une masse 2,8 fois plus
faible, mais un volume 4 fois
plus grand. Le stockage a donc
été l’un des plus gros défis à
relever et donne à l’avion sa
configuration originale, pro-
posée dans le projet Cryplane
en 2003. La masse du carbu-
rant embarqué est donc plus
faible, mais cet avantage est
contrecarré par le poids et le
volume plus grands des réser-
voirs et la plus grande traînée
induite en vitesse de croisière.
Projet cryoplane -
© Airbus
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
21L’AVION À HYDROGÈNE
Les nouveaux réacteurs sont
le fruit d’années de recher-
che afin d’adapter le système
d’injection de ce fluide au
comportement nouveau. De
nouveaux composants néces-
saires pour la bonne utilisa-
tion de l’hydrogène, comme
u n é c h a n g e u r t h e r m i q u e
chargé de le chauffer ou de
nouvelles valves d’injection,
ont été entièrement dévelop-
pés pour le projet.
Cependant, les rejets atmo-
s p h é r i q u e s p e u p o l l u a n t s
restent le plus grand atout
du modèle. Ils sont composés
en majorité de vapeur d’eau,
et d’une minorité d’oxydes
d’azote, près de 20 fois moins
que la quantité rejetée par la
combustion du kérosène. Ces
performances sont atteintes
notamment grâce aux derniers
développements apportés à la
chambre de combustion. Mis
à part ces deux composants,
ils ne contiennent pas de CO2
,
CO, acide sulfurique, UHC ou
suies.
Des trainées de condensa-
tion peuvent cependant se
former mais on ignore dans
quelles propor tions, étant
donné que les noyaux de con-
densation (suies, particules)
seront moins présents. Ces
rejets ayant une influence
non négligeable sur l’effet
de serre, des études com-
plémentaires devront être
lancées. Elles viseront à car-
actériser la formation de trai-
nées de condensation mais
aussi à prévoir des plans de
vols à plus basses altitudes,
réduisant ainsi la durée de vie
des traînées et de la vapeur
d’eau dans l’atmosphère.
Côté sécur ité, d ’après les
études réalisées, l’hydrogène
liquide utilisé comme carbu-
rant dans l’aviation ne présen-
terait pas plus de risques
que le kérosène, voire même
moins. En effet, à l’état gazeux
et à température ambiante,
l’hydrogène très volatile se
disperse rapidement en milieu
aéré et le risque d’explosion
est faible. Il faut cependant
veiller à éviter les zones de
confinement ou l’hydrogène
gazeux pourrait s’accumuler
en cas de fuite. Si une fuite
du réservoir venait à avoir lieu
au sol, par exemple en cas de
crash, les études montrent que
l’hydrogène brûle de manière
contrôlée jusqu’à épuisement
du réservoir, passant à l’état
gazeux, et ne se répand pas
aux alentours de l’avion. Le
kérosène, en revanche, brûle
en coulant autour de l’avion,
dégage plus de chaleur et
de produits gazeux lors de
la combustion, ce qui laisse
moins de chance aux passag-
ers de survivre à un crash que
dans le cas de l’hydrogène.
Bien sûr, il faudra, comme
pour tout carburant, veiller à
la sécurité pendant la concep-
tion, et prévoir, par exemple,
un système de purge pour
l e s t u ya u te r i e s, o u é v i te r
de placer celles-ci près des
sources de chaleur. La sécu-
rité du système logistique au
sol devra être gérée avec soin.
R e ve n o n s à l a ré a l i té d u
présent. Si la durée de vie d’un
avion de ligne est d’environ 25
ans, il faudra plusieurs décen-
nies avant de voir voler les
premiers appareils, pour vu
que la recherche soit poussée
dans cette direction.
Le GIEC (Groupe d’exper ts
i n t e r g o u v e r n e m e n t a l s u r
l’évolution du climat) dans
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
22 L’AVION À HYDROGÈNE
s o n c i n q u i è m e R a p p o r t
d’Evaluation, en 2014, conclut
que : « Pour les avions com-
merciaux de grande taille,
aucune alternative sérieuse
aux moteurs à réaction n’a
été identifiée. Cependant des
options de substitution de car-
burant sont possibles, comme
les biocarburants compati-
bles (qui sont fongibles avec
les produits pétroliers,[…])
et l ’hydrogène. L’avion à
hydrogène n’est envisagé
que pour le très long terme
à cause de la faible densité
d’énergie de l’hydrogène et la
difficulté de le stocker à bord,
ce qui nécessite une concep-
tion totalement différente des
aéronefs et de potentiels com-
promis dans la performance. »
Pour ce qui est d’un modèle
élec trique, le GIEC ajoute
«  Pour les petits aéronefs
légers, des systèmes de type
batter ie avancée/ moteur
électrique pourraient être
déployés mais auraient une
portée limitée. »
Nul ne sait aujourd’hui si les
m o d è l e s h y d r o g è n e - é l e c -
t r i q u e i n n ov a n t s d e t y p e
Element One pourront un jour
dépasser ces limitations, et
la question des émissions du
secteur aéronautique est donc
bien loin d’être résolue.
Les émissions du sec teur de
l’aéronautique.
Les émissions de CO2
du secteur
aérien sont près de 2,8  % les
émissions de CO2
générés par
l’activité humaine en 2016.
Elles ont doublé depuis les
années 2000 et on s’attend
à une demande croissante
dans les prochaines années.
Tous les leviers devront donc
être mis en place pour réduire
ces émissions afin de con-
tribuer au maintien sous la
barre des 2 degrés, fixée par
la COP21, l’augmentation de
température maximale à ne
pas dépasser d’ici à 2100.
Cependant, dans le secteur
aéronautique, les émissions
de CO2
ne sont pas les seuls
co n t r i b u t e u r s a u c h a n g e -
ment climatique. La combus-
tion du kérosène par les aéro-
nefs émet dans les couches
de l’atmosphère du CO2
, des
NOx, des aérosols de sulfate
et de suie, de la vapeur d’eau,
qui peuvent se combiner pour
former des trainées de con-
densation, évoluant ensuite
en nuages de type cirrus. Pour
chacun des éléments émis, on
peut calculer un effet équiv-
alent à l’effet du CO2
sur le
réchauf fem ent clim atiq u e.
Cependant, les outils propo-
sés sont remis en questions
à cause de leurs différentes
limitations et aucun n’est
capable de rendre compte de
façon exhaustive des effets
d’un composé atmosphéri-
que sur le climat. Par exemple,
le concept du forçage radia-
tif est utilisé par le GIEC dans
ses rapports d’évaluation. En
voici sa définition : Le forçage
radiatif mesure l’impact de
certains facteurs affectant le
climat sur l’équilibre énergé-
tique du système couplé Terre/
atmosphère. Le terme « radia-
tif » est utilisé du fait que ces
facteurs modifient l’équilibre
entre le rayonnement solaire
entrant et les émissions de
rayonnements infrarouges
sortant de l’atmosphère. Cet
équilibre radiatif contrôle la
température à la surface de la
planète. […]Le forçage radia-
tif est généralement quanti-
fié comme « le taux de trans-
fert d’énergie par unité sur-
facique du globe, mesuré
d a n s l e s h a u te s co u c h e s
de l’atmosphère », et il est
exprimé en « watts par mètre
carré » (W/m2
).
Le forçage radiatif est un
calcul instantané, il ne prend
pas en compte la possible
accumulation d’un composé
dans l’atmosphère, comme
dans le cas du CO2
dont la
durée de vie est de 100 ans.
Le potentiel de réchauffement
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
23L’AVION À HYDROGÈNE
global (PRG) est un autre
indice de comparaison des
g a z à e f fe t d e s e r re p a r
rappor t au CO2
. Il compare
l a co nt r i b u t i o n m a rgi n a l e
a u r é c h a u f f e m e n t g l o b a l
d’un gaz émis à celle du CO2
pendant une période choisie,
souvent de 100 ans. Cet indice
présente aussi quelques lim-
itations, comme le fait de
se baser implicitement sur
un scénario d’évolution des
concentrations.
En 1999, suite à la demande
de l’Organisation de l’aviation
civile internationale (OACI),
le GIEC publie son Rapport
S p é c i a l s u r l ’Av i a t i o n e t
l’Atmosphère Planétaire. Ce
rappor t présente l’état des
connaissances sur les effets
de l’aviation sur l’évolution
climatique mondiale et sur
l’appauvrissement en ozone,
ainsi que son évolution basée
sur des études prospectives.
Notamment, les différents pol-
luants émis par les aéronefs
sont passés en revue et leur
forçage radiatif est comparé.
Une des conclusions impor-
tantes est que, sur la période
1992 à 2050, le forçage radia-
tif total du aux émissions des
aéronefs est de 2 à 4 fois celui
du CO2
seul. Pour la somme de
toutes les activités humaines,
il n’est que 1,5 fois celui du
CO2
seul. Néanmoins, les effets
de la nébulosité en cirrus ne
sont pas pris en compte du
fait du très faible niveau de
compréhension scientifique
actuel.
Bien que composées majori-
tairement d’eau, les trainées
de condensation jouent très
probablement un grand rôle
dans le forçage radiatif total
dû aux émissions des aéro-
nefs. Cependant, le rapport
d ’évaluation met aussi en
lumière une grande incerti-
tude vis-à-vis des effets sur le
climat des composés émis, CO2
mis à part. Peu d’informations
sont disponibles et le niveau
de consensus scientifique
est parfois faible. Malgré les
recherches poursuivies depuis
1999, des incertitudes subsis-
tent et il convient de rester
prudent lorsque l ’on sou-
haite quantifier l’impact de
l’aviation internationale sur
le réchauffement climatique.
Estimations de la moyenne mondiale
annuelle du forçage radiatif ( W/m2
) dû
aux émissions d’aéronefs subsoniques en
1992. Les barres représentent les meil-
leures estimations du forçage et les lignes
représentent une plage d’incertitude de
deux tiers. © GIEC
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
24 L’AVION À HYDROGÈNE
Sources :
[1]	 Nelly Didelot, « La sequestration du carbone dans les sols, une fausse solution miracle », Libération, 31-mai-2018.
[2]	 GIEC. L’aviation et l’atmosphère planétaire: résumé à l’intention des décideurs. Genève: Groupe d’experts intergouverne-
mental sur l’évolution du climat, 1999.
[3]	 GIEC. « Rapport d’évaluation n°5 - chap.8. Transports », 2014.
[4]	 Kallo, Josef. « DLR Leads HY4 Project for Four-Seater Fuel Cell Aircraft ». Fuel Cells Bulletin 2015, no 11 (novembre 2015):
13. https://doi.org/10.1016/S1464-2859(15)30362-X.
[5]	 Klug, Heinz G., et Reinhard Faass. « CRYOPLANE: Hydrogen Fuelled Aircraft — Status and Challenges ». Air & Space Europe
3, no 3‑4 (mai 2001): 252‑54. https://doi.org/10.1016/S1290-0958(01)90110-8.
[6]	 Technologies, Industrie &. « Element One, un avion électrique à propulsion hydrogène », 16 octobre 2018. https://www.
industrie-techno.com/element-one-un-avion-electrique-a-propulsion-hydrogene.53983.
[7]	 https://www.hes.sg/
Conclusion générale.
La faisabilité technique d’un
avion à hydrogène n’est plus
à démontrer, on peut parler
d ’ h y d r o g è n e - é l e c t r i q u e
pour les courtes distances et
réacteurs à hydrogène pour
des aéronefs de plus grande
envergure et long courrier.
L e b i l a n e n v i r o n n e m e n -
tal de l’avion à hydrogène
s’avère prometteur, à condi-
tion de ne pas négliger cer-
tains points : les émissions de
NOX
devront être réduites au
maximum pendant la combus-
tion, ce qui se révèle réalis-
able selon les études. De plus,
l’effet sur le réchauffement
climatique des trainées de
condensation et de la nébu-
losité en cirrus ne sont pas à
négliger. Des études complé-
mentaires devront être réali-
sées afin d’étudier davantage
leur impact, ainsi que leurs
mécanismes de formation et
la manière de les diminuer.
Pour finir, l’avion à hydrogène
peut être intéressant dans
une démarche de réduction
des émissions de gaz à effet
de serre uniquement si des
moyens de production « décar-
bonés » de l’hydrogène se
développent à grande échelle.
Le pari est donc basé sur un
développement combiné des
moyens de production et des
technologies qui l’utilisent.
Laura SOBRA
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
25L’AVION À HYDROGÈNE
Les centrales à charbon en France,
fermeture ou reconversion ?
Contrairement à la posi-
tion des Etats-Unis, où
Donald Trump défend leur
utilité, Emmanuel Macron a
exprimé, depuis le début de
son mandat, sa volonté de
fermer les quatre dernières
centrales à charbon françaises
avant la fin de son quinquen-
nat soit d’ici 2022. Une déci-
sion qui implique des mesures
technico-économiques assez
délicates [1].
Cette décision, hautement
s y m b o l i q u e , t r a d u i t u n e
fo r te vo l o n té d u g o u ve r-
nement Français d’être un
e xe m p l e i n t e r n a t i o n a l e n
matière de climat. En effet,
le charbon, très utilisé dans
des pays comme l’Allemagne,
la Pologne ou la Chine, est la
première source d’émission
de gaz à effet de serre dans
le secteur de la production
d’électricité.
Le parc énergétique français,
quant à lui, ne dispose que
de quatre centrales à charbon
actives, deux appartenant à
EDF située à Cordemais (Loire-
Atlantique) et au Havre (Seine-
Maritime) et deux autres à
l’allemand UNIPER à Gardanne
(Bouches-du-Rhône) et Saint-
Avold (Moselle).
Le mix énergétique français
étant dominé par le nuclé -
aire, en 2017 le charbon ne
représentait que 2,3% de la
puissance installée avec 3 GW
et n’a participé qu’à hauteur
de 1,8% de la produc tion
annuelle [2].
Selon EDF et UNIPER, même si
la production de l’électricité
par voie fossile est marginale,
les centrales à charbon sont
d’une impor tance majeure
pour la satisfaction du besoin
électrique en France pendant
les périodes de pointes et
notamment pendant les pics
de consommation hivernaux.
Le gestionnaire du réseau
de transpor t d ’élec tr icité,
RTE, affirme que la fermeture
des centrales à charbon est
conditionnée par la capac-
ité et l’inertie du parc éner-
gétique français. Ce scénario
suppose toutefois la pro -
longation du parc nucléaire
(hormis la fermeture program-
mée de Fessenheim), des nou-
velles interconnexions avec
les pays voisins ou encore le
développement des énergies
renouvelables.
La reconversion des centrales
à c h a r b o n , a n n o n cé e p a r
l’ancien ministre de la tran-
sition écologique et solidaire
Nicolas Hulot dans le plan
climat du 6 juillet 2017, peu
envisagée jusqu’à présent,
pourrait donc être l’issue de
secours au regard des inves-
tissements consentis par les
opérateurs et les progrès
atteints en termes de combus-
tion “verte” [3].
Les projets d’expérimentation
menés par les deux exploitants,
EDF et UNIPER, ont montré
Le s c e n t r a l e s à c h a r b o n s o n t
d’une importance majeure pour la
sa­tisfaction du besoin électrique en
France.
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
26 CENTRALES À CHARBON
tout l’intérêt économique et
environnemental de la recon-
version et le rôle central que
j o u e l a b i o m a s s e d a n s l a
réduction des émissions de
gaz à effet de serre.
A cet égard, les études pro-
spectives menées par l’Agence
Internationale de l’Energie,
parues dans un rappor t en
2015, ont réaffirmé la nécessité
de renforcer la recherche
technologique et le déploie-
ment de nouveaux moyens de
réduction d’émission de gaz à
effet de serre comme les dis-
positifs de captage de CO2
,
de gazéification du charbon
intégré, ou de co-combustion.
Si elles sont validées à l’échelle
i n d u s t r i e l l e, l e s s o l u t i o n s
d é ve l o p p é e s à Co rd e m a i s
ou au Havre en matière de
production sur site de bio-
masse peuvent faire de la
France le leader mondial de
la combustion durable dans
les centrales à charbon et
permettre au groupe EDF de
se positionner sur le marché
prometteur des solutions de
combustion moins carbonées.
Mahmoud MOBIR
Sources :
[1]	 Nelly Didelot, « La sequestration du carbone dans les sols, une fausse solution miracle », Libération, 31-mai-2018.
[2]	 Le p o i n t . [ E n l i g n e ] h t t p s : / / w w w. l e p o i n t . f r / s o c i e t e / e n - f r a n c e - l a - d e l i c a t e - fe r m e t u re - d e s - c e n t r a l e s - a - c h a r-
bon-24-08-2018-2245472_23.php.
[3]	 RTE. [En ligne] http://bilan-electrique-2017.rte-france.com/production/le-parc-de-production-national/#.
[4]	 Capital. [En ligne] 2018. https://www.capital.fr/economie-politique/le-cce-dedf-defend-la-reconversion-des-centrales-au-
charbon-1311753.
I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8
27CENTRALES À CHARBONN
Devenez partenaire de l’événement OSE 2019
Quels choix énergétiques pour une mobilité durable ?
Jeudi 26 Septembre 2019 à Sophia Antipolis (06)
Au programme de ce colloque, tables rondes, présentations et débats autour des vecteurs
énergétiques pour la mobilité du futur.
Si vous êtes sensible à cette thématique et que vous voulez nous soutenir financièrement
ou participer à l’évènement en tant qu’intervenant, vous pouvez nous contacter à l’adresse
mail suivante : evenement@mastere-ose.fr.
Photographie de la promotion 2018
28
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ÉVÉNEMENT OSE 2019

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  • 1. Element One - © HES Energy DOSSIER CENTRAL : LES TECHNOLOGIES DE « CARBON DIOXIDE REMOVAL » AU SEIN DU RAPPORT DU GIEC >>> page 11 Mensuel sur l’énergie et l’environnement N° 137Novembre 2018 L’EXPLOITATION DU PÉTROLE DE SCHISTE AU TEXAS : QUID DE L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ? >>> PAGE 08 BREXIT ET ÉLECTRICITÉ : QUELLES CONSÉQUENCES DU BREXIT SUR LE MARCHÉ DE L’ÉLECTRICITÉ ? >>> page 17 L’AVION À HYDROGÈNE : PRÉPAREZ-VOUS AU DÉCOLLAGE ! >>> PAGE 19
  • 2. ADRESSE E-MAIL infose@mastere-ose.fr TELEPHONE 04 97 15 70 73 ADRESSE Centre de Mathématiques Appliquées Mines Paristech Rue Claude Daunesse CS 10 207 06904 Sophia Antipolis Un mois de novembre plutôt gris si on parle météo sur la côte d’Azur ou encore si on a n a l y s e l e s r a p p o r t s s u r l e s q u e s t i o n s e n v i r o n n e m e n t a - les pu bliés depu is la rent rée. Le 8 octobre le GIEC a publié son rapport sur le réchauffement climatique et le tweet d’Emmanuel Macron est plein d’espoir : « Le rapport du #GIEC le prouve sci- entifiquement : nous avons toutes les cartes en main pour lutter contre le réchauffement climatique. Mais il faut que tout le monde agisse maintenant ! #OnePlanetSummit… ». Le GIEC alerte sur la nécessité de transformations rad- icales immédiates si on ne veut pas imposer aux généra- tions futures le recours à des techniques d’extraction du CO2 atmosphérique risquées. Pour rentrer dans le détail, nous vous proposons dans ce numéro un inventaire de ces tech- nologies dites « Carbon Dioxide Removal », imaginées afin de parvenir à limiter le réchauffement climatique à 1,5°C. En dehors de Donald Trump et ses admirateurs, l’enjeu environnemental est compris par tout le monde. En France, l’agenda annoncé par le Président en cette fin de mois prévoit la fermeture de 4 à 6 réacteurs nucléaires d’ici 2030 ainsi que la fermeture de la totalité des centrales à charbon d’ici 2022. Deux de nos articles traiteront de la fermeture ou de la reconversion de ces centrales, ainsi que de la situation des Etats-Unis, qui font figure de mauvais élève avec l’exploitation massive du gaz de schiste au Texas et l’impact environnemental qui en résulte. Côté mobilité durable, nous ferons un zoom sur l’intégration de l’hydrogène en tant que vecteur énergétique dans le domaine aéronautique, ainsi que sur les émissions de ce secteur, tant pointées du doigt ces derniers temps. Enfin, nous vous donnerons également quelques détails sur le rapport Planète Vivante 2018 du WWF qui, contraire - ment aux évolutions du prix des carburants, n’a suscité mal- heureusement ni assez d’indignation, ni assez d’engagements. Ana DAVID Toute reproduction, représentation, traduc- tionouadaptation,qu’ellesoitintégraleoupar- tielle, quel qu’en soit le procèdé, le support ou le média, est strictement interdite sans l’auto- risation des auteurs sauf cas prévus par l’article L. 122-5 du code de la propriété intellectuelle. I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 2 Coordinatrice - Catherine Auguet-Chadaj Maquettiste - Antoine Jourdain de Muizon Photos - Etudiants MS OSE EDITOCONTACTS
  • 3. 04 - Le passage à l’heure d’hiver. 05 - Rapport WWF 06 - Le gouvernement autorise deux parcs éoliens en mer contestés 07 - Le nucléaire britannique et Toshiba 08 - L’exploitation du pétrole de schiste au Texas : quid de l’impact envi- ronnemental ? 11 - Les technologies de « Carbon Dioxide Removal » au sein du rapport du GIEC 17 - Quelles conséquences du Brexit sur le marché de l’électricité ? 19 - L’avion à hydrogène : Préparez-vous au décollage 26 - Les centrales à charbon en France, fermeture ou reconversion ? ARTICLES ACTUALITÉS I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 3SOMMAIRE
  • 4. Dans la nuit du samedi 27 au dimanche 28 octobre, nous avons « gagné » une heure, le soleil s’est levé une heure plus tôt. Cette tradition en Europe est de plus en plus contestée et son principal réformateur n’est autre que la Commission Européenne. Le changement d’heure est principalement justifié par le fait que l’heure solaire se juxtapose mieux avec les heures d’activité et permet ainsi de réduire la durée d’utilisation des installations d ’éclairage. R éinstauré en 1975, à la suite du choc pétro- lier de 1973, il permettait des économies de fioul lourd qui é t a i e nt a l o r s p e r t i n e nte s. L’ADEME estime qu’en 2009 les gains sur l’éclairage étaient de l’ordre de 440 GWh, cela équivaut à 44 000 tonnes de CO2 produites en moins (une estimation qui décroit néanmoins d’année en année avec l’utilisation croissante d’ampoules basse consom- mation). Cela permet aussi de soulager le réseau avec une puissance appelée à 19h qui diminue de 3,5GW. Une é c o n o m i e d ’é n e r g i e t h e r - mique pour le chauffage et la climatisation est aussi réali- sée dans une moindre mesure. La Commission européenne propose aux états membres d ’a b r o g e r l e c h a n g e m e n t d ’ h e u re e n s e co n ce r t a nt avant le « 27 avril 2019, sur la base d’éventuelles con- sultations et évaluations au niveau national  ». Si ceux-ci choisissent des fuseaux horai- res différents, cela pourrait porter préjudice au marché i n t é r i e u r e t p a r t i c u l i è r e - ment dans les transports. En fonction du choix à réaliser e n m a r s 2 0 1 9 , l e s e u r o - péens pourraient vivre leur dernier changement d’heure en mars ou oc tobre 2019. I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 4 NEWS ACTUALITÉS NOVEMBRE 2018              0Ana DAVID, Ahmed CHAABANE & Martin PIERSON0     LE PASSAGE À L’HEURE D’HIVER Horloge © freeimage Sources : • Proposition de DIRECTIVE DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL mettant fin aux changements d’heure saisonniers et abrogeant la directive 2000/84/CE • CHANGEMENT D’HEURE : « QUELS IMPACTS ? », ADEME 2014
  • 5. I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 5NEWS Tous les deux ans WWF (de l’anglais : World Wide Fund for Nature) publie son rapport Planète Vivante sur l’état de la biodiversité dans le monde et sur le rapport entre l’homme et la nature, constituant la princi- pale évaluation scientifique de l’état de santé de notre planète. Le rapport Planète Vivante 2018, publié ce 30 octobre a de quoi faire froid dans le dos. Entre 1970 et 2014, l’effectif des pop- ulations de vertébrés sauvages a décliné de 60% et près de 90% des oiseaux de mer auraient du plastique fragmenté dans leur estomac. Les récifs coralliens, parmi les écosystèmes les plus riches et complexes de notre planète bleue, sont voués à dis- paraître d’ici la fin du siècle, et les zones humides, oasis de biodiversité, ont perdu 87% de leur surface  [1]. La consomma- tion effrénée et les ac tivités irresponsables comme la sur- e x p l o i t a t i o n d e s re s s o u rce s, l ’a gr i c u l t u re i n te n s i ve e t l a déforestation augmentent la pression que l’humanité met sur son écosystème et précipite un déclin catastrophique. Mais si pour l’instant certains ne se sentent pas concernés directe- ment par la disparition d’une n-ième espèce vivante, les effets ne tarderont pas à se faire res- sentir car la réduction alarmante de la population des abeilles et autres pollinisateurs ou encore la dégradation de la qualité du sol risque de mettre en péril la sécurité alimentaire mondiale. Malheureusement ces enjeux sont laissés au second plan par tous les décideurs politiques, les mesures prises jusqu’à mainte - nant ont échoué et les engage- ments ne sont pas à la hauteur. On peut craindre alors que les solutions soient orientées comme toujours vers la sainte Croissance Economique et que l’on trouve d’ici 50 ans des abeilles méca- niques qui pollinisent les quelques espèces de plantes survivantes m o d i f i é e s g é n é t i q u e m e n t . Le Muséum National d’Histoire Naturelle répond avec de la féerie à cette alerte en ouvrant les portes du festival de lumières « Espèces en voie d’illumination », à visiter jusqu’à mi-janvier au Jardin des Plantes à Paris, où u n e c i n q u a nt a i n e d e gi g a n - tesques animaux en papier de soie, représentants des animaux disparus ou en voie de dispari- tion, témoignent de leur vie sur Terre et lancent un SOS [2]. RAPPORT WWF Sources : [1] M. Grooten et R. E. . Almond, « WWF Living Planet Report 2018 ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.wwf.fr/sites/default/ files/doc-2018-10/20181030_Living_Planet_Report-2018.pdf?utm_source=website&utm_medium=infog%20great%20accel- eration. [Consulté le: 28-nov-2018]. [2] « Espèces en voie d’illumination », Muséum national d’Histoire naturelle. [En ligne]. Disponible sur: https://www.mnhn.fr/ fr/visitez/agenda/evenement/especes-voie-illumination. [Consulté le: 28-nov-2018]. https://www.unorageenete.com
  • 6. Mardi 6 novembre, le gou- vernement a annoncé d a n s l e J o u r n a l O f f i c i e l l’autorisation d’exploitation de deux parcs éoliens en mer situés l’un au large de l’île d’Yeu et de Noirmoutier ( Vendée) et l’autre au large du Tréport (Seine-Maritime). Ces deux projets sont com- posés chacun de 62 éoliennes pour une capacité de produc- tion maximale de 496 MW. La société Eoliennes en mer îles d’Yeu et de Noirmoutier (EMYN), qui exploitera le parc situé en Vendée, a attendu 18 mois avant d’obtenir les autorisations administratives, et ce malgré l’opposition de 7 6 % d e s p e r s o n n e s aya nt répondu à l’enquête publique. Ce projet, en développement depuis quatre ans, est, en effet, contesté par des associations craignant pour la biodiversité. Les 1900 GWh de production annuelle prévue correspon- dent à la consommation annu- elle de 790 000 personnes. Le projet normand devrait, quant à lui, produire 2000 GWh annuellement, correspondant à la consommation annuelle d’électricité de 850 000 per- sonnes, soit les deux tiers de la population du départe- ment de la Seine -Maritime. C e p r o j e t e s t é g a l e m e n t soumis à des critiques, notam- ment de la part des pêcheurs locaux, mais bénéficie du soutien du conseil régional de Normandie et des munic- ipalités de Dieppe et Tréport. Il est à noter que ces auto- risations d’exploitation ces- seront d’être valables si les i n s t a l l a t i o n s n e s o n t p a s mises en ser vice dans leur intégralité le 1er juillet 2024. Sources : • Le Monde avec AFP, 6 novembre 2018 Champs d’éolien Offshore © freeimage I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 6 NEWS LE GOUVERNEMENT AUTORISE DEUX PARCS ÉOLIENS EN MER
  • 7. C’est une énorme déception et un coup fatal aux espoirs d’une relance de l’industrie britan- nique de l’énergie nucléaire Timothy Yeo I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 7NEWSS Le p r o j e t d e c o n s t r u c - tion de la centrale nuclé- aire de Moorside à Cumbria (Angleterre) va être aban- donné à la suite de la disso- lution par Toshiba (annon- cée pour janvier prochain) de sa filiale nucléaire bri- t a n n i q u e N u G e n e r a t i o n , p o r t e u s e d u p r o j e t . Deux raisons à cette liqui- dation, d’une par t Toshiba connait une crise financière majeure depuis la faillite de sa filiale nucléaire américaine Westinghouse en mars 2017, d’autre par t le groupe n’a pas trouvé de repreneur pour NuGeneration. Or, le maintien en activité de sa filiale aurait un coût non négligeable pour le groupe malgré une réduc- tion drastique du personnel, dans un contexte où Toshiba a déjà investi dans ce projet 453 millions d’€ (la fermeture de l’usine ayant par ailleurs un coût de 142 millions d’€). Certes, la société énergétique sud-coréenne Kepco était sur les rangs pour le rachat de NuGeneration mais en dépit des discussions avec le gou- vernement britannique, les négociations n’ont pu aboutir en raison d’un changement de leadership chez Kepco et de la nouvelle donne énergétique au Royaume-Uni, Brexit oblige. Po u r Ti m o t hy Ye o, a n c i e n ministre du gouvernement Major et président du groupe pro -nucléaire New Nuclear Watch Institute, “c ’est une é n o r m e d é c e p t i o n e t u n coup fatal aux espoirs d’une relance de l’industrie britan- nique de l’énergie nucléaire”. L e s s y n d i c a t s e t p a r t i s d ’o ppo s it io n ont d én on cé dans ce dossier l’indécision d u g o u v e r n e m e n t e t s o n i n c a p a c i t é à i n t e r v e n i r pour trouver des solutions. A ce jour, en effet, seul le projet Hinkley Point C porté majoritairement par EDF dont les travaux ont débuté en 2016 a été validé par le gouverne- ment, sa mise en service étant prévue pour 2025 au plus tôt. Cependant, des investisseurs c h i n o i s e t j a p o n a i s p o u r- raient s’impliquer dans le secteur nucléaire britannique. Avec une capacité de 3,8 giga- watts, la centrale nucléaire de Moorside aurait produit 7% de la demande britannique d’électricité, ce qui n’est pas négligeable dans un contexte où l’Angleterre doit investir dans de nouvelles capaci- tés pour pallier la fermeture à l’horizon 2025 de ses 12 centrales à charbon et de 4 réacteurs nucléaires vétustes. Cer tains voient néanmoins dans l’abandon du projet de LE NUCLÉAIRE BRITANNIQUE ET TOSHIBA
  • 8. La f o r t e r e m o n t é e d e s cours du pétrole depuis fin 2017 a entraîné une ruée vers le Bassin Permien au Texas, région riche en pétrole de schiste, dans la perspec- t i v e d ’a u g m e n t e r r a p i d e - ment la production améric- aine. Si le Bassin est exploité depuis 1926, il a connu depuis q u e l q u e s m o i s u n vé r i t a - ble assaut, avec 460 puits en cours de forage en mai. En effet, face à l’amenuisement des ressources en pétrole con- ventionnel aux Etats-Unis, le pays se tourne vers le pétrole de schiste. Le Texas posséde- rait à lui seul un potentiel de réser ve estimé à quelques 90 milliards de barils de ce pétrole non conventionnel [1]. Le pétrole de schiste est un pétrole léger, qui possède la particularité d’être piégé dans des formations géologiques poreuses et peu perméables. S o n e x t r a c t i o n e s t s e n s i- blement plus complexe que celle de l’or noir classique. Tout d’abord, il est nécessaire de forer à des profondeurs plus importantes que pour le pétrole conventionnel (entre 3000 et 5000m). Le pétrole de schiste est ensuite extrait par fracturation hydraulique. Le principe est de fissurer la roche pour permettre au pétrole de circuler, et ce en injectant à très haute pression un mélange d’eau et d’additifs chimiques. Afin de maintenir les fissures ouvertes et donc de maximiser l’écoulement du pétrole, les nouvelles tech- niques consistent à ajouter du sable au mélange injecté. Ce fort engouement pour le Bassin Permien génère des répercussions économiques favorables pour la région. En effet, ce sont 3,3 mil- lions de barils [2] qui sont extraits chaque jour, ce qui représente 30% de la produc- tion de pétrole des Etats-Unis. Le bassin se classe désormais au même rang au niveau de la production pétrolière que cer- tains pays membres de l’OPEP. En conséquence, de nombreux emplois directs et indirects ont vu le jour, et le taux de chômage a chuté (2,4%) [3]. I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 8 PETROLE DE SCHISTE L’exploitation du pétrole de schiste au Texas : quid de l’impact environnemental ? construction de la centrale nucléaire de Moorside, qui va tout de même entrainer la perte de milliers d’emplois qualifiés dans le Nord-ouest de l’Angleterre, une opportunité pour le Royaume-Uni d’orienter davantage sa politique éner- gétique vers le renouvelable. Sources : • https://news.sky.com/story/toshiba-to-wind-up-uk-nuclear-power-venture-in-restructuring-programme-11547783 • https://amp.theguardian.com/environment/2018/nov/08/toshiba-uk-nuclear-power-plant-project-nu-gen-cumbria • https://www.lesechos.fr/06/12/2017/lesechos.fr/030990833220_toshiba-se-retire-du-nucleaire-en-grande-bretagne.htm • https://www.lemondedelenergie.com/toshiba-nucleaire-kepco/2017/12/06/
  • 9. C e p e n d a n t , c e r a y - o n n e m e n t é c o n o m i q u e n’e s t p a s s a n s i m p a c t a u n i v e a u e n v i r o n n e m e n t a l . L e s n o u v e l l e s t e c h n i q u e s de fracturation hydraulique sont particulièrement gour- mandes en sable (environ 22 millions de tonnes par an, soit un quart de la demande au niveau national [4]), ce qui n’est pas sans conséquence. Dix carrières de sable ont dû être ouvertes dans la région et l’ouverture d’une quinzaine d’autres est d’ores et déjà p r é v u e . L’ a c h e m i n e m e n t du sable des carrières aux puits d’extraction se fait par voie routière, mais le besoin est tel que ce sont des cen- taines de camions par jour qui circulent sur les routes locales, non adaptées à un trafic aussi dense. Ainsi, en plus de générer congestion et fréquents accidents, et de détériorer les infrastructures routières, les émissions de CO2 explosent et participent à dégrader la qualité de l’air [5]. Par ailleurs, le sable est la deuxième ressource la plus consommée dans le monde après l’eau, et il se raréfie. S o n e x p l o i t a t i o n m a s s i v e s u s c i t e d e s i n q u i é t u d e s . D’autre part, la fracturation hydraulique, de par l’injection de liquide et de sable à très haute pression, peut créer des instabilités au niveau du sous-sol. Cette perturbation du sous-sol pourrait favoriser l’activité sismique. Dans le cas du Texas, depuis 2008 du fait de l’intensification de l’exploitation du gaz et du pétrole de schiste, le nombre annuel moyen de séismes a été multiplié par six [6]. Aux Etats-Unis, 7 millions de per- sonnes vivraient dans une zone de risque sismique induit par la fracturation hydrau- lique [7]. De plus, la frac- turation hydraulique requi- ert de grands volumes d’eau, ressource sensible au Texas. En outre, l’extraction du pétrole de schiste s’accompagne de celle de gaz naturel. Ce gaz pourrait être vendu et valo- risé sous forme de chauffage, de carburant ou pour produire d e l ’é l e c t r i c i té. To u te fo i s, le manque de gazoducs ne p e r m e t p a s d ’ a c h e m i n e r l’intégralité du gaz extrait. Puit de pétrole © freeimage I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 9PETROLE DE SCHISTE
  • 10. Sources : [1] « The United States again holds more recoverable oil than Saudi Arabia ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.rystaden- ergy.com/newsevents/news/press-releases/united-states-recoverable-oil/. [Consulté le: 12-nov-2018]. [2] « Au Texas, un million de dollars de gaz naturel part en fumée chaque jour », 16-oct-2018. [3] « Permian Basin Economic Indicators - Dallasfed.org ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.dallasfed.org/research/indi- cators/pb/2018/pb1807.aspx. [Consulté le: 12-nov-2018]. [4] « Bassin Permien », Géopolitique Mondiale des Energies. [En ligne]. Disponible sur: https://blogs.letemps.ch/laurent-hor- vath/tag/bassin-permien/. [Consulté le: 12-nov-2018]. [5] « Au Texas, le schiste fait monter la fièvre du pétrole - Les Echos ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.lesechos. fr/10/06/2018/lesechos.fr/0301727732804_au-texas--le -schiste -fait-monter-la-fievre -du-petrole.htm. [Consulté le: 12-nov-2018]. [6] « Au Texas, six fois plus de séismes depuis l’extraction du pétrole et gaz de schiste ». [En ligne]. Disponible sur: https:// www.lemonde.fr/planete/article/2016/05/19/au-texas-six-fois-plus-de-seismes-depuis-l-extraction-du-petrole-et-gaz-de- schiste_4922640_3244.html. [Consulté le: 12-nov-2018]. [7] « 7 million Americans at risk of man-made earthquakes, USGS says - The Washington Post ». [En ligne]. Disponible sur: https:// www.washingtonpost.com/news/speaking-of-science/wp/2016/03/28/new-seismic-hazard-map-includes-fracking-related- quakes-for-the-first-time/?noredirect=on&utm_term=.124fecda0e4e. [Consulté le: 12-nov-2018]. [8] « DI_OPEC_FLARING_OFFSHORE_DRILLING_AND_MORE.pdf ». La production de gaz étant excédentaire aux Etats-Unis, les prix du gaz naturel sont au plus bas, ce qui n’incite pas les industriels à investir massivement dans des infra- structures de transpor t. En conséquence, les exploitants pétroliers du Bassin Permien ont recours au torchage de ce gaz, ou gas flaring en anglais, qui consiste à brûler directe- ment le gaz extrait [8]. Cette combustion dégage des gaz à effet de serre, notamment du méthane. Des ressources fossiles sont donc inutile - m e n t s a c r i f i é e s e t p a r t i - cipent à la pollution de l’air. Le manque d’infrastructure de transport se retrouve égale- ment pour l’acheminement du pétrole lui-même. Cette l i m i t a t i o n a i n s i q u e l e m a n q u e d e m a i n d ’œ u v re due à la rapidité d’expansion d e s f o r a g e s c o n s t i t u e n t d e s f re i n s a u d é ve l o p p e - ment économique du bassin. L’exploitation intensive du B a s s i n Pe r m i e n p o u r s o n pétrole de schiste pourrait permettre aux Etats-Unis de devenir le premier pays pro- ducteur de pétrole. A l’échelle l o c a l e , l e r a y o n n e m e n t économique est incontest- able. Cependant, les impacts environnementaux liés à ce développement foudroyant et les possibles conséquences pour les populations locales (pollution de l’air et des sols, épuisement des ressources) méritent d’être considérés. Malheureusement, le manque d’études sur les risques liés à l a f r a c t u r a t i o n hyd r a u - lique, sur la qualité de l’air ou encore sur la possible pollu- tion de l’eau et des sols dans la région, rend l’évaluation d e s r é p e r c u s s i o n s e n v i - ronnementales de cette activ- ité extrêmement complexe. Dorine JUBERTIE I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 10 PETROLE DE SCHISTE
  • 11. I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 11RAPPORT DU GIEC Les technologies de « Carbon Dioxide Removal » Au m o i s d ’ o c t o b r e 2 0 1 8 , l e G I E C ( G r o u p e m e n t d ’ E x p e r t s I n t e r g o u v e r n e m e n t a l s u r l’Evolution du Climat) a publié un rappor t spécial por tant sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5°C par rapport aux niveaux préindustriels. Au sein de ce rappor t, le GIEC préconise notamment le développement de technologies de « Carbon D i ox i d e R e m o v a l » (C D R ) afin de parvenir à limiter le r é c h a u f fe m e n t c l i m a t i q u e à 1,5°C. En effet, l’ensemble des scénarii permettant de respec ter cette limite ont recours au déploiement de technologies de CDR, à plus ou moins grande échelle en fonction des efforts effectués, pour limiter les émissions de dioxyde de carbone dans chaque scénario. Ces technol- ogies, dites à émissions néga- tives car elles captent plus de CO2 qu’elles n’en émettent, doivent nous permettre de compenser les émissions de CO2 résiduelles et d’atteindre u n n i v e a u d ’é m i s s i o n d e c a r b o n e n e t d e zé ro. [ 1 ] Dans cet ar ticle nous pro - posons de revenir sur les d i f f é r e n t e s t e c h n o l o g i e s d e C D R a u x q u e l l e s f o n t appel les scénarii du GIEC. Les petites infographies asso- ciées aux technologies sont i s s u e s d e D i f fe re nt te c h - nologies and practices for re m o v i n g c a r b o n d i ox i d e from the atmosphere. 2017 (Jan Christoph Minx et al.). Le reboisement, l’afforestation L e r e b o i s e m e n t e t l ’a f f o r e s t a t i o n s o n t d e u x méthodes qui consistent à créer des bois ou des forêts sur des zo nes ayant déjà accueilli de tels écosystèmes dans le premier cas et dans des zones n’en ayant jamais accueilli (ou il y a très long- temps) dans le second cas. Au-delà des bienfaits sur la biodiversité, le facteur qui nous intéresse ici est la capac- ité des forêts à agir en tant que puits de carbone. En effet, au cours de leur vie, les végé- taux sont amenés à capter du CO2 atmosphérique lors de la photosynthèse, ce qui permet d’en réduire la teneur dans l’atmosphère. Certaines estimations sur la quantité de carbone que peut stocker un arbre ont été faites et, en fonction de différents facteurs tels que son espèce, son âge, et sa masse, on aboutit à des chiffres compris entre 10 et 50 kg de CO2 par an.[2] Ainsi, en comparant ce chiffre aux émissions mondiales qui sont d’environ 36 milliards de tonnes en 2014 [3], on se rend compte que l’impact du reboi- sement et de l’afforestation sur la captation du carbone re s te m a rgi n a l m a i s n’e s t pas négligeable pour autant. En termes de coûts, ceux-ci s o nt e s t i m é s e nt re 2 $ e t 1 5 0 $ p a r t o n n e d e C O 2 s t o c k é e , s a c h a n t q u ’ u n e concurrence pour d’autres usages des terres pourrait
  • 12. I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 12 RAPPORT DU GIEC a u g m e n t e r l e d i t c o û t . [ 4 ] Ainsi, le coût restant raison- nable, le principal frein au développement du reboise - ment est la concurrence pour d’autres usages des terres.[4] Re n at u r at i o n e t s t o c k a g e dans le sol Le sol contient une très grande quantité de carbone prove- nant notamment des organ- ismes morts et vivants (surtout végétaux) et des déjections animales. On estime à entre 1200 et 2000  Gt le stock de carbone dans le premier mètre de sol au niveau mondial, soit 2 à 3 fois la quantité de carbone présente dans l’atmosphère, et à 700 Gt le stock dans les 30 premiers centimètres du sol. Le s co m p o s é s o rg a n i q u e s emprisonnés dans le sol y restent pour une durée déter- minée jusqu’à ce que le pro- cessus de biodégradation et de minéralisation libère le CO2 dans l’atmosphère. Ainsi, le temps de stockage moyen du CO2 dans le sol est de quelques décennies et peut aller de quelques heures à plusieurs millénaires en fonc- tion de la composition de la matière organique et des con- ditions locales (température, h u m i d i t é , a é r a t i o n , … ) . [ 5 ] C’est pour profiter de cette c a p a c i t é d e s t o c k a g e d u carbone par le sol que le ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation promeut certaines pratiques pouvant renforcer la capacité de stock- age du sol. L’estimation sur laquelle s’appuie le ministère est la suivante : « si on aug- m e n t e d e 0 , 4 % l a q u a n - tité de car bone contenue d a n s l e s s o l s, o n s t o p p e l’augmentation annuelle de CO2 dans l’atmosphère».[6] L e s p r a t i q u e s e n c o u r - a g é e s r e p o s e n t s u r d e u x g r a n d s p r i n c i p e s : • Réduire le labourage des sols En réduisant le travail du sol, on retarde la minéralisation du carbone contenu dans le sol en lui offrant une meil- leure protection physique au sein des agrégats du sol qui ne sont alors plus détruits par le labour. Cette méthode permet également de réduire les émissions de GES liées au labourage des champs. Par contre, en l’absence de labourage, lorsque les mau- vais es her bes repoussent, les agriculteurs ont souvent tendance à se tourner vers l’usage d’herbicides, même si certaines solutions complexes sans herbicides existent.[5] • Avoir une couverture maximale des sols Ce second levier repose sur le fait que plus il y a de végé- taux sur un sol plus la pro- duction primaire de carbone e nvo yé e ve r s l e s o l s e r a grande. Ainsi, on encourage notamment au recouvrement des sols nus (cultures inter- calaires, bandes enherbées etc.), à la plantation de haies e n b o rd u re d ’ex p l o i t at i o n ou encore à une meilleure gestion des prairies (allonge- ment de la durée d’utilisation avant retournement du sol).[5] C e s p r a t i q u e s p o u r r a i e n t donc permettre de capter une partie du CO2 atmosphérique résiduel. Mais, certains doutes subsistent notamment du fait que ce stock age n’est que temporaire et aussi du fait que les leviers proposés sont s u s ce p t i b l e s d ’e n co u ra g e r le reco u r s au x her bi ci d es avec les effets néfastes sur l ’enviro nnem ent et sur la santé que ceux-ci génèrent.[7]
  • 13. Alcalinisation des océans L’idée repose ici sur la capac- ité de l’océan à capter le CO2 atmosphérique. Cette capac- ité dépend du pH de l’eau : une eau basique capte bien plus de CO2 qu’une eau acide. Or, les émissions de GES et le ré c h a u f fe m e n t c l i m a t i q u e contribuent à l’acidification des océans. Ainsi, le déverse- ment de chaux dans les océans pourrait permettre de lutter c o n t re l ’a c i d i f i c a t i o n d e s océans. En effet, la chaux réa- girait avec le CO2 dissous dans l’eau provoquant la produc- tion d’ions bicarbonates qui c o n t r i b u e n t à d i m i n u e r l ’a c i d i t é d e s o c é a n s. Le s océans étant alors moins a c i d e s, i l s p o u r r a i e n t d e nouveau stocker du CO2 atmo- sphérique. On pourrait aussi env isager d ’utiliser de la poudre de calcaire à la place de la chaux.[8] L’idée peut séduire en théorie, mais dans la pratique cer- tains freins se présentent au développement d’une telle solution. En effet, la chaux est aujourd’hui produite par chauffage à très haute tem- pérature de roche calcaire. Ainsi, on a souvent recours à des combustibles fossiles pour la production de chaux. Dès lors, en tenant compte des émissions de GES qui accompagnent cette produc- tion, le déversement d’une tonne de chaux dans l’océan permettrait de ne capter que deux tonnes de CO2 . Ainsi, au regard des quelques 40 mil- liards de tonnes de CO2 atmo- sphériques émises chaque année, on se rend bien compte de la production hors norme de chaux qui serait nécessaire pour absorber une telle quan- tité de CO2 dans les océans.[9] Si la production de chaux apparaît comme trop éner- givore, ce n’est pas le cas de la poudre de calcaire. Par contre, un autre problème se pose, celui du temps de réac- tion du calcaire avec le CO2 contenu dans les océans. En effet, il faut attendre quelques années avant que le calcaire ne se dissolve et soit disposé à capter du CO2 . Les effets d ’ u n d é v e r s e m e n t m a s s i f de poudre de calcaire ne se feraient ainsi ressentir que quelques dizaines à quelques centaines d’années plus tard. Or, nous ne disposons pas d’un tel laps de temps pour agir.[9] Par ailleurs, outre ces deux obstacles au développement d’une telle technologie, il faut aussi prendre en compte les effets que pourraient avoir de tels déversements de chaux ou de calcaire dans les océans sur la faune et la flore marine. L’alcalinisation des océans est donc une belle idée en théorie mais la mise en pratique à grande échelle fait aujourd’hui face à de nombreux obstacles. Les bioénergies avec capture et stockage du CO2 (BECSC) L’idée est ici de capter le CO2 issus de procédés industriels utilisant de la biomasse puis de le stocker géologiquement. Le CO2 ainsi récupéré en sortie du processus industriel est en partie celui que la biomasse aura extrait de l’atmosphère au cours de sa croissance, c e q u i p e r m e t d o n c d e réduire la teneur en CO2 dans l’atmosphère. On parle donc de technologie à émissions négatives car le processus agit I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 13RAPPORT DU GIEC
  • 14. comme un puits de carbone. Le processus de BECSC pour- rait avoir des applications notamment pour la produc- tion de bioéthanol à partir de betterave et de canne à sucre et pour la cogénéra- tion de chaleur et d’électricité à p a r t i r d e b i o m a s s e.[ 1 0 ] En termes de coûts, ceux-ci sont estimés entre 15$ et 400$ par tonne de CO2 stockée.[4] Aujourd’hui, les principaux freins sont liés au coût impor- tant que peut représenter ce type d’installation, au nombre p e u i m p o r t a nt d e p i l o te s industriels, à la dépendance au stockage géologique du c a r b o n e ( d é v e l o p p e m e n t des technologies, accepta- tion sociale et localisation des lieux de stockage) et aux effets néfastes que pour- rait avoir ce type de proces- sus industriel sur la biomasse [10]. En effet, la production de biomasse «  énergétique » entre en conflit avec la pro- duction alimentaire et néces- site l’utilisation de grandes sur faces souvent en mono- culture ce qui contribue à dégrader l’écosystème local. L’altération forcée C e s p r o c e s s u s s o n t c e u x qui font appel à la disso - lution naturelle ou ar tifi - c i e l l e d a n s d e s m i n é r a u x pour éliminer le dioxyde de carbone de l’atmosphère. En effet, lorsque l’eau de pluie t o m b e , e l l e s’a c i d i f i e a u contact du CO2 atmosphéri- q u e p u i s e l l e d i s s o u t l e s minéraux une fois en contact avec le sol [11]. Cette disso- lution peut s’accompagner d’une production de bicar- bonate. Le CO2 et l’éventuel bicarbonate résultants sont alors drainés par les rivières vers les océans où le CO2 est stocké et où le bicarbon - ate peut participer à réduire l ’ a c i d i t é d e s o c é a n s . [ 1 2 ] Certains minéraux, tels que les silicates, réagissent mieux que d’autres et peuvent per- mettre d’accélérer ce proces- sus d’altération. Ainsi, en pul- vérisant de grandes quantités de silicates sur de grandes sur faces ouvertes, on pour- rait accélérer les réactions d’altération et augmenter le captage du CO2 résultant.[12] Un groupe de chercheurs a ainsi estimé qu’en répandant de l’olivine sur un tiers des terres tropicales dotées d’un climat propice à l’altération forcée, on pourrait réduire la concentration de dioxyde de carbone de l’atmosphère d’entre 30 et 300 ppm d’ici 2 1 0 0 , s a c h a n t q u’e l l e s e situe aujourd’hui aux alen- tours de 400 ppm d’après les chiffres de l’Observatoire d e M a u n a L o a . [ 1 3 ] Les principaux freins asso- ciés à cette technologie sont l’extraction, la pulvérisation et le transpor t de grandes quantités de roches représent- ant un coût monétaire et envi- ronnemental non néglige - ables. Aussi, l’épandage de grandes quantités de silicates sur le sol pourrait augmenter le pH du sol et avoir des effets sur la biodiversité locale.[13] Capture direc te du c arbone dans l’air e t stock age O n r e g r o u p e d e r r i è r e c e I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 14 RAPPORT DU GIEC
  • 15. terme les technologies qui p e r m e t t e n t d ’e x t r a i r e l e CO2 directement dans l’air ambiant. Ceci est particulière- ment compliqué car le dioxyde de carbone est très dilué dans l’air (0,04% de CO2 contre 78% d’azote ou 21% d’oxygène).[14] Mais plusieurs technologies ont vu le jour, en voici un aperçu. C a r b o n E n g i n e e r i n g , u n e société canadienne, a mis au point un processus qui con- siste à aspirer l’air à l’aide de plusieurs dizaines de grands ventilateurs. Une fois aspiré, l’air traverse de grandes tours contenant de l’hydroxyde de potassium qui réagit avec le CO2 pour former du carbonate de potassium. Près des trois quarts du CO2 contenus dans l’air sont donc transformés en une poudre blanche solide et transportable tandis que les aut res gaz sont expulsés. Un démonstrateur capable d’extraire 1,5 tonne de CO2 par jour a été installé et à terme l’entreprise souhaite extraire 1 million de tonnes de CO2 par an. Le carbone ainsi récupéré servirait à la production d’un carburant de synthèse à l’aide d’une réac- tion avec le dihydrogène.[14] Une autre technologie est c e l l e d e « l ’a r b r e a r t i f i - ciel » développée par Klaus Lackner à l’université d’état de l’Arizona. En s’inspirant des feuilles des arbres, les cher- cheurs ont développé une résine absorbante capable de stocker le CO2 quand l’air est sec et de le libérer lorsque l’air devient humide. Ainsi, une fois les « feuilles » pleines de CO2 , il suffirait de les mouiller pour qu’elles restituent le CO2 stocké et pour qu’elles puis- sent le stocker à nouveau. Le processus serait répétable sur plusieurs milliers de cycles et le CO2 serait récupéré dissout dans l’eau et serait stocké géologiquement. Un arbre est capable de stocker 1 tonne de CO2 par jour et il faudrait donc en déployer de très nom- breux pour avoir des effets significatifs sur la quantité de CO2 atmosphérique.[14] D’autres technologies existent aussi avec l’exemple de deux ingénieurs suisses qui, après avoir aspiré l’air à travers de grands ventilateurs, par vi- ennent à fixer le CO2 sur des filtres à amines. Une fois les filtres saturés, ils sont chauf- fés à une température de 100°C permettant ainsi de relâcher le CO2 au sein d’une serre agricole où il est con- sommé par les plantes.[15] Les coûts pour cette filière sont estimés entre 30$ et 1000$ par tonne de CO2 stockée. [4] On se rend ainsi compte que ces technologies sont en plein développement mais se pose le problème de leur maturité, de leur coût et de leur con- sommation énergétique (ven- tilateurs, chauffage, etc.). Ce sont aussi des technologies qui sont susceptibles d’être d é p e n d a nte s d u s to c k a g e géologique du carbone (dével- oppement des technologies, acceptation sociale et locali- sation des lieux de stockage). Conclusion Cet aperçu des différentes technologies de « Car bon D i ox i d e R e m ov a l » c i té e s I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 15RAPPORT DU GIEC
  • 16. Sources : [1] « Réchauffement planétaire de 1,5 °C, Rapport spécial du GIEC sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels et les profils connexes d’évolution des émissions mondiales de gaz à effet de serre, dans le contexte du renforcement de la parade mondiale au changement climatique, du développement durable et de la lutte contre la pauvreté. » GIEC, 06-oct-2018. [2] Clément Fournier, « Combien d’arbres faudrait-il planter pour compenser la pollution d’une seule personne ? », E-RSE La plateforme de l’engagement RSE et developpement durable, 14-sept-2017. [3] Banque Mondiale, « Emissions de CO2 2014 ». [En ligne]. Disponible sur: https://donnees.banquemondiale.org/indicateur/ en.atm.co2e.kt. [Consulté le: 29-oct-2018]. [4] Audrey Lagadec et Mathilde Costil, « Les différentes technologies d’émissions négatives de gaz à effet de serre », Le Monde, 31-oct-2018. [5] C. Chenu, K. Klumpp, A. Bispo, D. Angers, C. Colnenne, et A. Metay, « Stocker du carbone dans les sols agricoles : évaluation de leviers d’action pour la France », 2014. [6] Ministère de l’agriculture et de l’alimentation, « Infographie - 4 pour 1000 : la séquestration du carbone dans les sols ». 07-nov-2017. [7] Nelly Didelot, « La sequestration du carbone dans les sols, une fausse solution miracle », Libération, 31-mai-2018. [8] « De la chaux dans les océans : la solution miracle pour absorber le CO2 atmosphérique ? », Technique de l’ingénieur, juill. 2009. [9] Dominique Cellier, Kévin Jean, Sylvie Nadin, et Fabien Piasecki, « Le géo-ingénierie ou la manipulation du climat à grande échelle , les océans comme laboratoire ». Fondation Sciences Citoyennes, 25-nov-2015. [10] Audrey Laude-Depezay et Jonathan Royer-Adnot, « Les émissions négatives dans la transition écologique – Cas du stock- age géologique du carbone », 2015. [11] « L’érosion des roches : un rôle plus important que prévu dans les changements climatiques ». CNRS, 29-févr-2012. [12] David Beerling et Stephen Long, « Guest post: How ‘enhanced weathering’ could slow climate change and boost crop yields », Carbon Brief, févr. 2018. [13] William Marshall, « Enhanced Weathering », Stanford University, nov. 2017. [14] Ludovic Dupin, « Capter le CO2 de l’air ambiant », l’Usine Nouvelle, 25-août-2016. [15] Fabien Jannic-Cherbonnel, « La Suisse vient d’inaugurer la première usine au monde de capture de CO2 », France 24, 05-juin-2017. par le GIEC dans son rapport d’octobre 2018 nous permet de percevoir que, malgré le réel potentiel de réduction du CO2 atmosphérique, la plupart des technologies évoquées ne sont pas encore matures. Ainsi, il convient de ne pas se réfugier derrière ces technolo- gies pour relâcher nos efforts en termes de réduction des émissions de gaz à effet de serre. En effet, si les technol- ogies de CDR semblent être indispensables à l’atteinte de l’objectif de 1,5°C, une produc- tion moindre de gaz à effet de serre permettrait de réduire le recours à ces technologies rendant l’avenir de la planète moins sujet au développement incer tain de ces dernières. Lyes AIT MEKOURTA I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 16 RAPPORT DU GIEC
  • 17. Quelles conséquences du Brexit sur le marché de l’électricité ? Suite au referendum du 23 juin 2016, le Royaume - Uni devrait quitter l’Union Européenne fin mars 2019. Un certain nombre de négo- ciations ont lieu actuellement afin de déterminer un accord qui définira la nature de la relation entre les deux entités. Le secteur de l’énergie sera directement affecté par le Brexit, et nous nous demand- erons ici en particulier, quels impacts cela pourrait avoir sur le marché de l’électricité ? En effet, le Royaume-Uni ne sera plus contraint d’appliquer les lois européennes et pourra donc librement mettre en p l a ce u n e ré g l e m e nt at i o n indépendamment des institu- tions de l’Union Européenne. Un bon nombre d’incertitudes planent donc actuellement au- dessus de la future politique énergétique du R oyaume - Uni tant au niveau des choix qu’au niveau réglementaire et économique. Toutefois, beau- coup s’accordent à dire que le Royaume -Uni ne devrait pas profondément diverger des accords européens qu’il a longtemps encouragés, sauf en cas de Brexit « no-deal » qui pourrait avoir un réel impact. Si on se penche sur le secteur électrique britannique, ces incertitudes sont un réel frein à l’investissement, notam- ment pour renouveler un parc de centrales électriques vie- illissant. D’autant plus que le Royaume-Uni ne sera plus éli- gible au soutien financier de la Banque Centrale Européenne ou de la Banque Européenne d’Investissement qui a investi depuis 2010, 13,3 billions d ’e u ro s d a n s d e s p r o j e t s énergétiques britanniques. Si les projets déjà en cours devraient voir leur finance - ment se poursuivre, on ne sait pas s’il en sera de même en ce qui concerne les futurs projets. T o u t e f o i s l e s p r o j e t s d ’ i n t e r c o n n e x i o n s e n t r e l’île britannique et le conti- nent ne devraient pas être touchés par ces incertitudes. Cer tes, l’inquiétude engen- drée par cette instabilité sur des chantiers existants a par le passé eu des conséquences directes, en décembre 2016, par exemple la CRE a gelé la construction d’une nouvelle interconnexion entre la France et le Royaume-Uni avant de finalement l ’approuver en février 2017, mais ce n’est plus le cas aujourd’hui car il y a un intérêt pour les deux parties à maintenir ces échanges. C e s i n t e r c o n n e x i o n s p e r - mettent, en effet, une meil- leure flexibilité du système électrique en donnant la pos- sibilité aux pays voisins de suppléer leur propre pro - d u c t i o n p a r d e s i m p o r t a- tions d’électricité. Ainsi, le Royaume -Uni se retrouvant en surcapacité durant les jours venteux pourra exporter vers le continent européen alors qu’en période de sous- capacité, il aura la possibil- ité d ’impor ter l ’élec tricité n u c l é a i r e f r a n ç a i s e o u hy d r a u l i q u e n o r v é g i e n n e . Ainsi, même en cas de sortie du Royaume-Uni du marché i n t é r i e u r d e l ’é n e r g i e, l e c o m m e r c e à t r a v e r s c e s ré s e a u x d ’i nte rco n n ex i o n s d e v r a i e n t s e p o u r s u i v r e . I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 17BREXIT
  • 18. Qu ’e n e s t -i l d e s é n e r g i e s renouvelables ? On obser ve aujourd’hui un réel pas en avant du Royaume- Uni vers les énergies renouv- elables. Depuis le début de la décennie, la part des renouv- elables dans le mix énergé- tique britannique n’a cessé de croître. La capacité en renouvelable (éolien, solaire, b i o m a s s e, hyd r a u l i q u e e t d é c h e t s ) a é té m u l t i p l i é e par 6 depuis le début de la décennie et dépasse depuis peu celle des énergies fos- siles. Selon [4] entre juillet et septembre 2018 les capac- ités de production d’énergies renouvelables se sont établies à 41,9 GW contre 41,2 GW pour les énergies fossiles. En outre ces derniers mois, i l a p p a r a i t q u e 5 7 % d e l ’é l e c t r i c i t é p r o d u i t e e s t considérée co m m e f aible - ment car bo née (en inclu- ant l’électricité nucléaire). Le Brexit ne devrait donc pas avoir d’impact négatif sur le développement des énergies renouvelables au Royaume - Uni qui a correctement pris le virage suite à la fermeture déjà opérée ou programmée de son parc de centrales à charbon. Il reste toutefois des incerti- tudes sur la participation du pays au Système d’échange de quotas d’émission (SEQE), même si cela n’est pas incom- patible avec le fait de ne pas être membre de l’Union- E u r o p é e n n e p u i s q u e d e s pays tels q u e la Nor vège ou l’Islande en font partie. Enfin, le Royaume-Uni n’aura plus de poids dans les négo- ciations relatives à la con- struc tion du marché inté - rieur de l’énergie. On peut alors se demander quelles seront les conséquences sur les sujets dont il avait été u n v i f d é fe n s e u r, n o t a m - m e n t l a l i b é r a l i s a t i o n d u m a r c h é d e l ’é n e r g i e . Florian MARCHAT Source : [1] Nelly Didelot, « La sequestration du carbone dans les sols, une fausse solution miracle », Libération, 31-mai-2018. [2] Capgemini. (2017). World Energy Markets Observatory. [3] Carole Mathieu, P. D. (2018). Brexit, electricity and the no-deal scenario : perspectives from continentakl Europe, Ireland and the UK . Ifri. [4] Young, S. (12 octobre 2018). UK would be excluded from EU’s emissions’s trading system in no-deal Brexit. Reuters. [5] https://www.theguardian.com/environment/2018/nov/06/uk-renewable-energy-capacity-surpasses-fossil-fuels-for-first-time Brexit © pixabay I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 18 BREXIT
  • 19. L’avion à hydrogène : Préparez- vous au décollage 3 o c t o b r e 2018. El e m e n t O n e e t L e s m o d è l e s hydrogène-élec trique. Il est 10h30, le centre de con- férences de l’Université de Toulouse est plein à craquer et les derniers invités regag- nent leurs places. La presti- gieuse conférence EmTech, organisée par la revue du MIT (Massachusetts Institute of Technology), bat son plein depuis la veille. Les 10 start- ups sélectionnées se battent en duel pour donner leur meil- leur speech, séduire les inves- tisseurs, et surtout, décrocher le titre de Best Tech Startup 2018. L’équipe de HES Energy est venue de Singapour pour présenter son nouveau projet aussi innovant qu’ambitieux : un avion à hydrogène inter- régional, intégrant des piles à combustibles ultra légères et un système de propulsion électrique distribuée, tous deux conçus par la société. Une image 3D est projetée sur écran géant et montre à quoi ressemblera le 1er pro- totype attendu pour 2025. Il pourra transporter 4 passag- ers sur une distance de plus de 500 km et pouvant aller jusqu’à 5000 k m, en fonc- tion du mode de stockage de l’hydrogène : sous forme liquide ou gazeuse. Sa forme originale est due aux élé - ments propulsifs multiples répartis sous les ailes pour une meilleure répartition de la charge ainsi qu’une meil- leure sécurité en cas de faille. La présence de la société à cette conférence, au cœur du pôle de compétitivité toulou- sain Aerospace Valley, n’est pas un hasard : les coopérations entre la société singapouri- enne et les PME françaises du secteur sont très fortes et un centre d’ingénierie dédié devrait être installé dans la région prochainement. L a co n ce p t i o n d e l ’av i o n promet d’être très innovante, mais le concept de l’aéronef hydrogène 4 places ne date pas d’hier. Un modèle avait déjà pris son envol il y a main- tenant deux ans. 29 septembre 2016. HY4. D a n s l e h a n g a r n ° 2 d e l ’ a é r o p o r t d e S t u t t g a r t , improvisé en salle de test, l’excitation est à son comble. Les chercheurs du Centre Aérospatial Allemand (DLR), spécialistes de la propul- sion hydrogène électrique, font voler leur nouveau pro- tot ype d ’aéronef, le HY4, premier avion à hydrogène Element One - © HES Energy I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 19L’AVION À HYDROGÈNE
  • 20. capable de transporter 4 pas- sagers. Avec son double fuse- lage connecté par les ailes qui permet une meilleure distri- bution de la masse des com- posants, l’avion se fait remar- quer dans le ciel clair du land de Bade Wurtemberg. Résultat des recherches sur la propulsion hydrogène, en par tenar iat avec de nom - breux industriels, le modèle est capable de transporter les passagers sur une distance allant de 750 à 1500 km, selon les conditions de vol. La pile à combustible, conçue par le DLR et ses par tenaires, est complétée par une batterie pour les phases de décollage et de montée. Ni le premier ni le dernier d’une longue série, l’aéronef s u c c è d e a u x n o m b r e u x drones et engins qui ont pu être alimentés par une pile à combustible depuis 2005 : Global Obser ver en 2005, B o o m e ra n g UAV e n 2 0 0 9 , Ion Tiger en 2009, puis plus récemment une multitude de modèles originaux. Le premier aéronef habité a été le Rapid 200 FC en 2009. On l’a vu, les recherches sur l’avion à hydrogène électrique embarquant une pile à com- bustible sont assez récentes et ne cessent de progresser. Cependant, les chercheurs et les industriels parlent de l’avion à hydrogène depuis les années 1930. Il s’agit en fait d’une toute autre technologie : Un avion dont les moteurs à réaction utilisent comme car- burant de l’hydrogène à la place du kérosène. La faisabilité et l’intérêt de ce type de réacteurs ne sont p l u s à d é m o nt re r. D e p u i s 1937 aux USA de nombreux prototypes ont volé et de nombreuses études ont validé le concept. La dernière étude d’envergure a été le projet Cr yoplane en Europe : au début des années 2000, un consortium de 35 partenaires européens, incluant Airbus, ont travaillé pendant 2 ans sur la faisabilité technique et les avantages environnemen- taux d’un avion utilisant de l’hydrogène comme carburant. Les résultats nous permettent d’imaginer un futur étonnant où les avions reliraient les continents sans rejets de CO2 et d’autres polluants. 12 novembre 2063. Airbus A 300-H1 e t Le s r é ac t e u r s à hydrogène Colossal, le nouvel airbus A 300-H1, pouvant transporter près de 350 passagers, atterrit sur le tarmac de l’aéroport de HY4 - © DLR I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 20 L’AVION À HYDROGÈNE
  • 21. Toulouse-Blagnac après son premier vol d’essai. Promis depuis plusieurs années, il est le premier avion de ligne long-courrier à hydrogène et le carnet de commande est déjà plein. Son air imposant provient de ses réser voirs d’hydrogène liquide de forme c ylindrique et volumineux situés au-dessus du fuselage. La presse compare déjà son allure à celle de l’Airbus Beluga III, son vieux cousin dédié au transport de marchandises. Afin de conserver l’hydrogène liquide à une température de -253°C dans les réservoirs, ces derniers ont dû être conçus avec de nouveaux matériaux isolants, fiables à faible tem- pérature et ultra légers. La forme nouvelle des réser- voirs est due aux caractéris- tiques de l’hydrogène liquide comparé au kérosène. Pour une même quantité d’énergie apportée, l’hydrogène liquide à une masse 2,8 fois plus faible, mais un volume 4 fois plus grand. Le stockage a donc été l’un des plus gros défis à relever et donne à l’avion sa configuration originale, pro- posée dans le projet Cryplane en 2003. La masse du carbu- rant embarqué est donc plus faible, mais cet avantage est contrecarré par le poids et le volume plus grands des réser- voirs et la plus grande traînée induite en vitesse de croisière. Projet cryoplane - © Airbus I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 21L’AVION À HYDROGÈNE
  • 22. Les nouveaux réacteurs sont le fruit d’années de recher- che afin d’adapter le système d’injection de ce fluide au comportement nouveau. De nouveaux composants néces- saires pour la bonne utilisa- tion de l’hydrogène, comme u n é c h a n g e u r t h e r m i q u e chargé de le chauffer ou de nouvelles valves d’injection, ont été entièrement dévelop- pés pour le projet. Cependant, les rejets atmo- s p h é r i q u e s p e u p o l l u a n t s restent le plus grand atout du modèle. Ils sont composés en majorité de vapeur d’eau, et d’une minorité d’oxydes d’azote, près de 20 fois moins que la quantité rejetée par la combustion du kérosène. Ces performances sont atteintes notamment grâce aux derniers développements apportés à la chambre de combustion. Mis à part ces deux composants, ils ne contiennent pas de CO2 , CO, acide sulfurique, UHC ou suies. Des trainées de condensa- tion peuvent cependant se former mais on ignore dans quelles propor tions, étant donné que les noyaux de con- densation (suies, particules) seront moins présents. Ces rejets ayant une influence non négligeable sur l’effet de serre, des études com- plémentaires devront être lancées. Elles viseront à car- actériser la formation de trai- nées de condensation mais aussi à prévoir des plans de vols à plus basses altitudes, réduisant ainsi la durée de vie des traînées et de la vapeur d’eau dans l’atmosphère. Côté sécur ité, d ’après les études réalisées, l’hydrogène liquide utilisé comme carbu- rant dans l’aviation ne présen- terait pas plus de risques que le kérosène, voire même moins. En effet, à l’état gazeux et à température ambiante, l’hydrogène très volatile se disperse rapidement en milieu aéré et le risque d’explosion est faible. Il faut cependant veiller à éviter les zones de confinement ou l’hydrogène gazeux pourrait s’accumuler en cas de fuite. Si une fuite du réservoir venait à avoir lieu au sol, par exemple en cas de crash, les études montrent que l’hydrogène brûle de manière contrôlée jusqu’à épuisement du réservoir, passant à l’état gazeux, et ne se répand pas aux alentours de l’avion. Le kérosène, en revanche, brûle en coulant autour de l’avion, dégage plus de chaleur et de produits gazeux lors de la combustion, ce qui laisse moins de chance aux passag- ers de survivre à un crash que dans le cas de l’hydrogène. Bien sûr, il faudra, comme pour tout carburant, veiller à la sécurité pendant la concep- tion, et prévoir, par exemple, un système de purge pour l e s t u ya u te r i e s, o u é v i te r de placer celles-ci près des sources de chaleur. La sécu- rité du système logistique au sol devra être gérée avec soin. R e ve n o n s à l a ré a l i té d u présent. Si la durée de vie d’un avion de ligne est d’environ 25 ans, il faudra plusieurs décen- nies avant de voir voler les premiers appareils, pour vu que la recherche soit poussée dans cette direction. Le GIEC (Groupe d’exper ts i n t e r g o u v e r n e m e n t a l s u r l’évolution du climat) dans I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 22 L’AVION À HYDROGÈNE
  • 23. s o n c i n q u i è m e R a p p o r t d’Evaluation, en 2014, conclut que : « Pour les avions com- merciaux de grande taille, aucune alternative sérieuse aux moteurs à réaction n’a été identifiée. Cependant des options de substitution de car- burant sont possibles, comme les biocarburants compati- bles (qui sont fongibles avec les produits pétroliers,[…]) et l ’hydrogène. L’avion à hydrogène n’est envisagé que pour le très long terme à cause de la faible densité d’énergie de l’hydrogène et la difficulté de le stocker à bord, ce qui nécessite une concep- tion totalement différente des aéronefs et de potentiels com- promis dans la performance. » Pour ce qui est d’un modèle élec trique, le GIEC ajoute «  Pour les petits aéronefs légers, des systèmes de type batter ie avancée/ moteur électrique pourraient être déployés mais auraient une portée limitée. » Nul ne sait aujourd’hui si les m o d è l e s h y d r o g è n e - é l e c - t r i q u e i n n ov a n t s d e t y p e Element One pourront un jour dépasser ces limitations, et la question des émissions du secteur aéronautique est donc bien loin d’être résolue. Les émissions du sec teur de l’aéronautique. Les émissions de CO2 du secteur aérien sont près de 2,8  % les émissions de CO2 générés par l’activité humaine en 2016. Elles ont doublé depuis les années 2000 et on s’attend à une demande croissante dans les prochaines années. Tous les leviers devront donc être mis en place pour réduire ces émissions afin de con- tribuer au maintien sous la barre des 2 degrés, fixée par la COP21, l’augmentation de température maximale à ne pas dépasser d’ici à 2100. Cependant, dans le secteur aéronautique, les émissions de CO2 ne sont pas les seuls co n t r i b u t e u r s a u c h a n g e - ment climatique. La combus- tion du kérosène par les aéro- nefs émet dans les couches de l’atmosphère du CO2 , des NOx, des aérosols de sulfate et de suie, de la vapeur d’eau, qui peuvent se combiner pour former des trainées de con- densation, évoluant ensuite en nuages de type cirrus. Pour chacun des éléments émis, on peut calculer un effet équiv- alent à l’effet du CO2 sur le réchauf fem ent clim atiq u e. Cependant, les outils propo- sés sont remis en questions à cause de leurs différentes limitations et aucun n’est capable de rendre compte de façon exhaustive des effets d’un composé atmosphéri- que sur le climat. Par exemple, le concept du forçage radia- tif est utilisé par le GIEC dans ses rapports d’évaluation. En voici sa définition : Le forçage radiatif mesure l’impact de certains facteurs affectant le climat sur l’équilibre énergé- tique du système couplé Terre/ atmosphère. Le terme « radia- tif » est utilisé du fait que ces facteurs modifient l’équilibre entre le rayonnement solaire entrant et les émissions de rayonnements infrarouges sortant de l’atmosphère. Cet équilibre radiatif contrôle la température à la surface de la planète. […]Le forçage radia- tif est généralement quanti- fié comme « le taux de trans- fert d’énergie par unité sur- facique du globe, mesuré d a n s l e s h a u te s co u c h e s de l’atmosphère », et il est exprimé en « watts par mètre carré » (W/m2 ). Le forçage radiatif est un calcul instantané, il ne prend pas en compte la possible accumulation d’un composé dans l’atmosphère, comme dans le cas du CO2 dont la durée de vie est de 100 ans. Le potentiel de réchauffement I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 23L’AVION À HYDROGÈNE
  • 24. global (PRG) est un autre indice de comparaison des g a z à e f fe t d e s e r re p a r rappor t au CO2 . Il compare l a co nt r i b u t i o n m a rgi n a l e a u r é c h a u f f e m e n t g l o b a l d’un gaz émis à celle du CO2 pendant une période choisie, souvent de 100 ans. Cet indice présente aussi quelques lim- itations, comme le fait de se baser implicitement sur un scénario d’évolution des concentrations. En 1999, suite à la demande de l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI), le GIEC publie son Rapport S p é c i a l s u r l ’Av i a t i o n e t l’Atmosphère Planétaire. Ce rappor t présente l’état des connaissances sur les effets de l’aviation sur l’évolution climatique mondiale et sur l’appauvrissement en ozone, ainsi que son évolution basée sur des études prospectives. Notamment, les différents pol- luants émis par les aéronefs sont passés en revue et leur forçage radiatif est comparé. Une des conclusions impor- tantes est que, sur la période 1992 à 2050, le forçage radia- tif total du aux émissions des aéronefs est de 2 à 4 fois celui du CO2 seul. Pour la somme de toutes les activités humaines, il n’est que 1,5 fois celui du CO2 seul. Néanmoins, les effets de la nébulosité en cirrus ne sont pas pris en compte du fait du très faible niveau de compréhension scientifique actuel. Bien que composées majori- tairement d’eau, les trainées de condensation jouent très probablement un grand rôle dans le forçage radiatif total dû aux émissions des aéro- nefs. Cependant, le rapport d ’évaluation met aussi en lumière une grande incerti- tude vis-à-vis des effets sur le climat des composés émis, CO2 mis à part. Peu d’informations sont disponibles et le niveau de consensus scientifique est parfois faible. Malgré les recherches poursuivies depuis 1999, des incertitudes subsis- tent et il convient de rester prudent lorsque l ’on sou- haite quantifier l’impact de l’aviation internationale sur le réchauffement climatique. Estimations de la moyenne mondiale annuelle du forçage radiatif ( W/m2 ) dû aux émissions d’aéronefs subsoniques en 1992. Les barres représentent les meil- leures estimations du forçage et les lignes représentent une plage d’incertitude de deux tiers. © GIEC I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 24 L’AVION À HYDROGÈNE
  • 25. Sources : [1] Nelly Didelot, « La sequestration du carbone dans les sols, une fausse solution miracle », Libération, 31-mai-2018. [2] GIEC. L’aviation et l’atmosphère planétaire: résumé à l’intention des décideurs. Genève: Groupe d’experts intergouverne- mental sur l’évolution du climat, 1999. [3] GIEC. « Rapport d’évaluation n°5 - chap.8. Transports », 2014. [4] Kallo, Josef. « DLR Leads HY4 Project for Four-Seater Fuel Cell Aircraft ». Fuel Cells Bulletin 2015, no 11 (novembre 2015): 13. https://doi.org/10.1016/S1464-2859(15)30362-X. [5] Klug, Heinz G., et Reinhard Faass. « CRYOPLANE: Hydrogen Fuelled Aircraft — Status and Challenges ». Air & Space Europe 3, no 3‑4 (mai 2001): 252‑54. https://doi.org/10.1016/S1290-0958(01)90110-8. [6] Technologies, Industrie &. « Element One, un avion électrique à propulsion hydrogène », 16 octobre 2018. https://www. industrie-techno.com/element-one-un-avion-electrique-a-propulsion-hydrogene.53983. [7] https://www.hes.sg/ Conclusion générale. La faisabilité technique d’un avion à hydrogène n’est plus à démontrer, on peut parler d ’ h y d r o g è n e - é l e c t r i q u e pour les courtes distances et réacteurs à hydrogène pour des aéronefs de plus grande envergure et long courrier. L e b i l a n e n v i r o n n e m e n - tal de l’avion à hydrogène s’avère prometteur, à condi- tion de ne pas négliger cer- tains points : les émissions de NOX devront être réduites au maximum pendant la combus- tion, ce qui se révèle réalis- able selon les études. De plus, l’effet sur le réchauffement climatique des trainées de condensation et de la nébu- losité en cirrus ne sont pas à négliger. Des études complé- mentaires devront être réali- sées afin d’étudier davantage leur impact, ainsi que leurs mécanismes de formation et la manière de les diminuer. Pour finir, l’avion à hydrogène peut être intéressant dans une démarche de réduction des émissions de gaz à effet de serre uniquement si des moyens de production « décar- bonés » de l’hydrogène se développent à grande échelle. Le pari est donc basé sur un développement combiné des moyens de production et des technologies qui l’utilisent. Laura SOBRA I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 25L’AVION À HYDROGÈNE
  • 26. Les centrales à charbon en France, fermeture ou reconversion ? Contrairement à la posi- tion des Etats-Unis, où Donald Trump défend leur utilité, Emmanuel Macron a exprimé, depuis le début de son mandat, sa volonté de fermer les quatre dernières centrales à charbon françaises avant la fin de son quinquen- nat soit d’ici 2022. Une déci- sion qui implique des mesures technico-économiques assez délicates [1]. Cette décision, hautement s y m b o l i q u e , t r a d u i t u n e fo r te vo l o n té d u g o u ve r- nement Français d’être un e xe m p l e i n t e r n a t i o n a l e n matière de climat. En effet, le charbon, très utilisé dans des pays comme l’Allemagne, la Pologne ou la Chine, est la première source d’émission de gaz à effet de serre dans le secteur de la production d’électricité. Le parc énergétique français, quant à lui, ne dispose que de quatre centrales à charbon actives, deux appartenant à EDF située à Cordemais (Loire- Atlantique) et au Havre (Seine- Maritime) et deux autres à l’allemand UNIPER à Gardanne (Bouches-du-Rhône) et Saint- Avold (Moselle). Le mix énergétique français étant dominé par le nuclé - aire, en 2017 le charbon ne représentait que 2,3% de la puissance installée avec 3 GW et n’a participé qu’à hauteur de 1,8% de la produc tion annuelle [2]. Selon EDF et UNIPER, même si la production de l’électricité par voie fossile est marginale, les centrales à charbon sont d’une impor tance majeure pour la satisfaction du besoin électrique en France pendant les périodes de pointes et notamment pendant les pics de consommation hivernaux. Le gestionnaire du réseau de transpor t d ’élec tr icité, RTE, affirme que la fermeture des centrales à charbon est conditionnée par la capac- ité et l’inertie du parc éner- gétique français. Ce scénario suppose toutefois la pro - longation du parc nucléaire (hormis la fermeture program- mée de Fessenheim), des nou- velles interconnexions avec les pays voisins ou encore le développement des énergies renouvelables. La reconversion des centrales à c h a r b o n , a n n o n cé e p a r l’ancien ministre de la tran- sition écologique et solidaire Nicolas Hulot dans le plan climat du 6 juillet 2017, peu envisagée jusqu’à présent, pourrait donc être l’issue de secours au regard des inves- tissements consentis par les opérateurs et les progrès atteints en termes de combus- tion “verte” [3]. Les projets d’expérimentation menés par les deux exploitants, EDF et UNIPER, ont montré Le s c e n t r a l e s à c h a r b o n s o n t d’une importance majeure pour la sa­tisfaction du besoin électrique en France. I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 26 CENTRALES À CHARBON
  • 27. tout l’intérêt économique et environnemental de la recon- version et le rôle central que j o u e l a b i o m a s s e d a n s l a réduction des émissions de gaz à effet de serre. A cet égard, les études pro- spectives menées par l’Agence Internationale de l’Energie, parues dans un rappor t en 2015, ont réaffirmé la nécessité de renforcer la recherche technologique et le déploie- ment de nouveaux moyens de réduction d’émission de gaz à effet de serre comme les dis- positifs de captage de CO2 , de gazéification du charbon intégré, ou de co-combustion. Si elles sont validées à l’échelle i n d u s t r i e l l e, l e s s o l u t i o n s d é ve l o p p é e s à Co rd e m a i s ou au Havre en matière de production sur site de bio- masse peuvent faire de la France le leader mondial de la combustion durable dans les centrales à charbon et permettre au groupe EDF de se positionner sur le marché prometteur des solutions de combustion moins carbonées. Mahmoud MOBIR Sources : [1] Nelly Didelot, « La sequestration du carbone dans les sols, une fausse solution miracle », Libération, 31-mai-2018. [2] Le p o i n t . [ E n l i g n e ] h t t p s : / / w w w. l e p o i n t . f r / s o c i e t e / e n - f r a n c e - l a - d e l i c a t e - fe r m e t u re - d e s - c e n t r a l e s - a - c h a r- bon-24-08-2018-2245472_23.php. [3] RTE. [En ligne] http://bilan-electrique-2017.rte-france.com/production/le-parc-de-production-national/#. [4] Capital. [En ligne] 2018. https://www.capital.fr/economie-politique/le-cce-dedf-defend-la-reconversion-des-centrales-au- charbon-1311753. I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 27CENTRALES À CHARBONN
  • 28. Devenez partenaire de l’événement OSE 2019 Quels choix énergétiques pour une mobilité durable ? Jeudi 26 Septembre 2019 à Sophia Antipolis (06) Au programme de ce colloque, tables rondes, présentations et débats autour des vecteurs énergétiques pour la mobilité du futur. Si vous êtes sensible à cette thématique et que vous voulez nous soutenir financièrement ou participer à l’évènement en tant qu’intervenant, vous pouvez nous contacter à l’adresse mail suivante : evenement@mastere-ose.fr. Photographie de la promotion 2018 28 I N F ’ O S E | N o v e m b r e 2 0 1 8 ÉVÉNEMENT OSE 2019