Maîtriser sa consommation en énergies - Prévention Santé Environnement - Première PRO

Maîtriser sa consommation en énergies - Prévention Santé Environnement - Première PRO

Consultez gratuitement ce cours de Prévention Santé Environnement pour la 1ère PRO, rédigé par notre professeur, sur le second chapitre : Maîtriser sa consommation en énergies.

Dans cette leçon de PSE, vous aborderez en premier quelques définitions telles que les énergies primaires non renouvelables, les énergies primaires renouvelables, les énergies secondaires et les gaz à effet de serre. Vous verrez ensuite comment maîtriser sa consommation en énergies, et vous étudierez les différentes ressources énergétiques (énergies primaires et secondaires), puis vous vous intéresserez à la consommation d'énergies et ses conséquences sur l'environnement. Enfin, la dernière partie porte sur les mesures collectives et individuelles d'économie d'énergie.

Téléchargez gratuitement ce cours de PSE niveau 1ère PRO ci-dessous : Maîtriser sa consommation en énergies.

Maîtriser sa consommation en énergies - Prévention Santé Environnement - Première PRO

Le contenu du document

 

CE QU’IL FAUT SAVOIR

Energies primaires non renouvelables : énergies provenant des matières terrestres, longues à se renouveler et dont l’utilisation est limitée dans le temps

Energies primaires renouvelables : énergies qui se renouvellent naturellement et qui sont donc inépuisables.

Energies secondaires : énergies qui sont issues de la transformation d'une énergie primaire

Gaz à effet de serre : les Gaz à Effet de Serre (GES) sont des gaz qui absorbent une partie des rayons solaires en les redistribuant sous la forme de radiations au sein de l'atmosphère terrestre, phénomène appelé effet de serre.

 

MAITRISER SA CONSOMMATION EN ENERGIES

Aujourd’hui, l’un des principaux thèmes de travail de la communauté internationale concerne les effets de la raréfaction prochaine des énergies fossiles, non renouvelables avant des millions d’années comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel.

Le problème majeur est posé par le gaz carbonique produit lors de la combustion de ces énergies-là qui contribue fortement au réchauffement de la température terrestre et de fait à d’importants dérèglements climatiques.

 

LES RESSOURCES ENERGETIQUES

On distingue une multitude de sources d'énergie :

  • Les énergies primaires, qui sont des produits non transformés qui peuvent être :

- non renouvelables c'est-à-dire épuisables (pétrole, gaz, charbon ...),

- renouvelables, utilisant des ressources inépuisables de la planète soit le vent (énergie éolienne), le soleil (l’énergie solaire), la chaleur du sous-sol terrestre (la géothermie), l’eau des chutes d’eau (l’hydroélectricité), la biomasse (ensemble des matières organiques).

 

La production d'énergie primaire dans le monde a plus que doublé entre 1973 et 2012. Le pétrole et le charbon comptent à eux seuls pour plus de 60% des ressources énergétiques et les plus grands producteurs d’énergie primaire sont la Chine, les Etats-Unis et la Russie.

Répartition de la production totale d'énergie primaire dans le monde en 2012

Pétrole 31,4%
Charbon 29%
Gaz naturel 21,3%
Biocarburants et déchets 10%
Nucléaire 4,8%
Hydroélectricité 2,4%
Géothermie, solaire, éolien, ect... 1,1%

(Source connaissancedesenergies.org)

 

  • Les énergies secondaires, qui sont issues de la transformation d'une énergie primaire (l’électricité, le kérosène, le mazout, l’essence).

 

LA CONSOMMATION D'ENERGIES ET SES CONSEQUENCES SUR L'ENVIRONNEMENT

Dans le monde, on assiste à une augmentation de la consommation d'énergie, avec d’énormes disparités entre les différentes zones économiques de la planète.

Etrangement, ce sont les Islandais qui sont les plus gros consommateurs par habitant, avec 18,774 kg par habitant. La raison est la surabondance : ils sont les moins économes en matière d’énergie car ils utilisent l’hydroélectricité et la géothermie.

Ils sont suivis par le Qatar, dont la population obtient de l’électricité et de l’eau gratuitement. Les Qataris consomment trois fois plus d’énergie que les Etats-Unis, qui arrivent en neuvième position derrière notamment les Emirats Arabes Unis et le Canada.

 

Tour du monde de la production énergétique 

  • Pétrole : en 2013, c’est l’Arabie Saoudite qui arrive en tête avec une production de 11,5 millions de barils par jour (soit 13,3% de la production mondiale). Elle est suivie de la Russie et des Etats-Unis. 
  • Gaz naturel : les États-Unis produisent 688 milliards de m3 (soit 20,5% de la production mondiale) en 2013, suivis de la Russie et l’Iran.
  • Charbon : la Chine produit 3561 millions de tonnes (47,4% de la production mondiale) suivie des Etats-Unis et de l'Inde.
  • L’énergie nucléaire : les producteurs majeurs en 2014 sont les Etats-Unis (avec 797 TWh, soit 33,8% de la production nucléaire mondiale), la France avec 416 TWh (17,6%) et la Russie avec 169 TWh (7,2%).

On compte 442 réacteurs nucléaires en fonctionnement dans le monde à fin mars 2015, dont 99 aux États-Unis et 58 en France (pays qui tire la plus importante part de son électricité de l’énergie nucléaire : près de 77%).

  • Les énergies renouvelables : la production mondiale d'électricité d'origine renouvelable a atteint 4 699 TWh en 2012, soit 20,8% de la production d’électricité mondiale.

Entre 2002 et 2012, la production a augmenté de 58,7%.

Les énergies renouvelables les plus importantes en termes de production sont par ordre décroissant l'hydraulique, l'éolien, la biomasse, le solaire et la géothermie.

 

L’énergie hydraulique et l’énergie éolienne permettent de transformer de l’énergie mécanique en énergie électrique. 

 

La biomasse, la géothermie et l’énergie solaire permettent de produire de l’électricité à partir d’énergie thermique.

 

  • L’énergie hydraulique : les producteurs majeurs en 2012 étaient la Chine (avec une production hydroélectrique de 823 TWh) suivie par le Brésil et le Canada. C’est la troisième source d’électricité dans le monde après le charbon et le gaz naturel.

Le plus barrage hydroélectrique au monde se trouve en Chine, le barrage des Trois Gorges, terminé en 2006. Long de 2 309 m et haut de 185 m, il dispose d’une puissance de 18,2 gigawatt (GW) avec 26 turbines, soit l’équivalent de la puissance de plus de 10 réacteurs pressurisés européens (EPR).

 

  • L’énergie éolienne : ce sont les Etats-Unis (26,4 % de la production mondiale en 2012), la Chine et l’Espagne qui arrivent en tête.
  • La biomasse : les Etats-Unis ont produit 63 TWh, soit 19,4% de la production mondiale en 2012, suivis du Brésil et de l’Allemagne.
  • L’énergie solaire : l’Allemagne produit 26,8 % de la production mondiale suivie de l’Italie et des Etats-Unis.

Il existe actuellement deux voies d’exploitation de l’énergie solaire :

o Le solaire photovoltaïque qui transforme directement le rayonnement en électricité

o Le solaire thermique qui transforme directement le rayonnement en chaleur

Par exemple, 4 m2 de capteurs thermiques permettent de répondre aux besoins en eau chaude d’une famille de 4 personnes en France et 10 m2 assurent le chauffage d’une maison de 10 m2.

 

  • La géothermie : ces sont les Etats-Unis, les Philippine et l’Indonésie qui sont en tête de la production mondiale.

En Aquitaine et Ile de France, 200 000 logements sont chauffés par la géothermie. 

Il existe trois sortes de géothermie :

o la géothermie profonde à haute énergie (150 – 250°C, 2500 m) pour la production d’électricité (vapeur + turbine)

o  la géothermie moyenne à basse énergie (30 à 150°C dans les roches) pour le chauffage urbain collectif par réseau de chaleur

o la géothermie à très basse énergie (<30°C, 10 à 100 m) par pompe à chaleur (PAC). 

 

  • Les énergies marines : la production électrique générée à partir d'énergies marines moyenne s'élève à 540 GWh dans le monde en 2012. En France, dans la région de la Rance (près de Saint Malo en Bretagne), il y a une usine marémotrice d’une puissance de 240 MW.

 

Evolution de la demande énergétique et de la production mondiales

Les pays en voie de développement et les pays émergents s’industrialisent à grande vitesse. La production mondiale est surtout basée sur l'utilisation des énergies non renouvelables, en particulier le charbon et le pétrole et cette consommation pose deux problèmes :

  • la raréfaction de certaines ressources (gaz, pétrole, charbon),
  • l'augmentation des gaz à effet de serre (GES) qui sont responsables du réchauffement climatique et pourraient ainsi engendrer des catastrophes climatiques dans le futur, tels que des cyclones plus fréquents, la fonte des glaces (avec une élévation du niveau de la mer et des inondations), une augmentation des surfaces désertiques et de la sécheresse et enfin une recrudescence de maladies (malaria, fièvre jaune).

 

L’effet de serre : c’est un phénomène naturel. La terre reçoit son énergie du soleil sous forme de chaleur et de lumière. Une partie de cette énergie qui entre dans l’atmosphère y est absorbée et le reste réchauffe la Terre. Celle-ci ne conserve pas cette énergie et la renvoie vers l’extérieur sous forme de rayonnement infrarouge. Ce sont les gaz à effet de serre naturels, la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone (CO2) qui retiennent une partie de ces infrarouges tandis que le reste repart vers l’espace. Ces infrarouges réchauffent ainsi l’atmosphère : s’il n’y avait pas de vapeur d’eau ni de CO2, la température moyenne sur Terre serait de - 18 °C. Grâce à eux, elle est de + 15 °C. L’activité humaine produit de plus en plus de GES : cette évolution provoque un risque de réchauffement planétaire qui pourrait atteindre 4.6 °C d’ici à 2100.

 

Il existe différents gaz à effet de serre :

  • Le dioxyde de carbone (CO2) : il vient de la combustion des énergies fossiles et sa durée de vie dans l’atmosphère peut aller de 2 à plusieurs milliers d’années
  • Le méthane (CH4) : il provient de l’élevage de ruminants, de la culture du riz, des décharges d’ordures, des exploitations pétrolières et gazières. Sa durée de vie moyenne est de 12 ans.
  • L’oxyde nitreux (N2O) : on en trouve dans  les engrais azotés et la chimie. Sa durée de vie peut aller jusqu’à 14 ans.
  • Les hydrofluorocarbures (HFC) : ils proviennent des gaz propulseurs des aérosols, des gaz réfrigérants, des émissions industrielles. Durée de vie : de 1 à 260 ans.
  • Les per fluorocarbures (PFC) : ils proviennent de la fabrication de l’aluminium et peuvent survivre 10 000 ans.
  • L’hexafluorure de soufre (SF6) : on en trouve dans les gaz détecteurs de fuites et dans l’isolation électrique. Sa durée de vie est de 3 à 200 ans.

 

LES MESURES COLLECTIVES ET INDIVIDUELLES D'ECONOMIE D'ENERGIE

La prise de conscience de ces problèmes a amené les états dont la France, suite aux accords de Kyoto, au sommet de Copenhague et aux lois de Grenelle, à adopter des mesures pour limiter les effets de cette augmentation de consommation d'énergie et s'inscrire dans le cadre du développement durable.

 

  • La COP 21 (Conférence Of the Parties) : fin 2015, la 21ème conférence des parties de la convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques, réunira les 195 états, qui ont ratifié les conventions de principe lors du Sommet de la terre à Rio en 1992, pour négocier un accord destiné à remplacer dès 2020 le protocole de Kyoto en vigueur depuis 2005.  Cet accord ne concernait que les pays développés et aujourd’hui les émissions de gaz à effet de serre n’ont jamais été si élevées

 

Quelques chiffres à retenir

  • 2 degrés : les états se sont engagés à limiter le réchauffement mondial à deux degrés par rapport à celui de l’ère pré industrielle soit le 19ème siècle. Ce seuil de deux degrés est considéré comme dangereux par les scientifiques. Au-delà les rendements agricoles et la sécurité alimentaire pourraient être compromis, les événements climatiques extrêmes se multiplieraient et la hausse du niveau de la mer menacerait une partie du littoral. Aujourd’hui nous en sommes déjà à une hausse de 0,85 degrés. Sans aucune politique climatique il faudrait s’attendre à un réchauffement de 4,6 degrés à la fin du siècle.
  • 100 milliards de dollars : ce sont les fonds publics et privés que les pays riches ont pris l’engagement de mobiliser chaque année d’ici à 2020 pour permettre aux pays en développement de s’adapter au réchauffement lors de la conférence de Copenhague en 2009. 
  • 400 ppm : c’est le montant de concentration atmosphérique de dioxyde de carbone, principal gaz à effet de serre émis par l’homme, mesuré en particule par million (ppm). Sur un million de molécules de l’atmosphère terrestre, 400 sont des molécules de CO2. Cela peut paraitre peu mais cette concentration était d’environ 270 ppm au 19ème siècle.
  • 30 % : c’est la biodiversité qui pourrait être perdue d’ici à la fin du siècle si les émissions de gaz à effet de serre se poursuivent. Autrement dit le changement climatique priverait un tiers des espèces vivantes d’un environnement adapté à leur survie. Les espèces terrestres les plus mobiles ont déjà déplacé leur aire de vie de plusieurs centaines de kilomètres vers le nord.
  • 7.8 : c’est le ph, soit le niveau d’acidité qu’atteindrait l’océan en 2100 si l’on n’arrive pas à réduire nos émissions de dioxyde de carbone. Aujourd’hui à 8,1, il est déjà 30% plus acide qu’à l’aire préindustrielle. En se dissolvant partiellement dans les océans, de nombreux organismes marins sont très sensibles et nul ne sait comment les écosystèmes marins vont s’adapter car la rapidité de l’acidification en cours est inédite. 
  • 1 mètre : c’est l’élévation attendue du niveau des océans d’ici à 2100 si le réchauffement se poursuit. Alimenté par la fonte des glaciers comme au Groenland et en antarctique et par la dilatation thermique des océans, le niveau marin a déjà grimpé de 20 centimètres depuis 19ème siècle.
  • 400 millions : c’est le nombre de personnes qui vivent aujourd’hui à moins d’un mètre au-dessus du niveau des mers. Leur habitat aura donc disparu sous les eaux. Plus de la moitié des 20 plus grandes villes mondiales sont portuaires, en Asie et en Amérique du nord.
  • 40 % : c’est la réduction minium des gaz à effet de serre qu’il faut atteindre à 2050 pour avoir une chance de demeurer sous le seuil critique des 2 degrés du réchauffement. L’objectif de la communauté internationale est d’arriver avant la fin du siècle à une économie mondiale neutre en carbone c’est-à-dire qui émet autant de carbone qu’elle en absorbe

 

Les mesures collectives

  • Bonus-malus : on incite les consommateurs à acheter des véhicules moins polluants en leur versant un bonus lors d’un achat de véhicule neuf non polluant. On classe les véhicules de A à G en fonction de leur taux d’émission de CO2, la classe A émettant moins de 130 g de CO2 par km et les classes E à G plus de 160 g.
  • PDU : le Plan de Déplacement Urbain a été créé en 1996 et rendu obligatoire pour les villes de plus de 100000 habitants et pour la région parisienne. Des mesures ont été préconisées afin d’améliorer la sécurité des déplacements, de diminuer le trafic routier, de développer les transports en commun moins polluants, organiser le stationnement et développer le co-voiturage. 

 

  • Création du label BBC (Bâtiment à Basse Consommation) : les domaines pris en compte sont le chauffage, l’eau chaude sanitaire, l’éclairage (avec les ampoules basse consommation), la ventilation et la climatisation.

 

 

  • Crédits d’impôts pour la transition énergétique : depuis 2005, pour des travaux dans une habitation principale d’amélioration énergétique telle que l’isolation thermique, l’installation de chaudières à condensation ou d’équipements de production d’énergie utilisant une source d’énergie renouvelable.

 

 

Les mesures individuelles

 

  • privilégier les déplacements à pied ou à vélo,
  • prendre les transports en commun (métro, train, tramway, autobus)
  • partager son véhicule (co-voiturage avec développement de sites comme Blablacar)
  • entretenir son véhicule (vérification des pneus, changement des filtres…)
  • éteindre les lumière

 

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