ENR - Énergie 5. Les défis de l'énergie 5.1 - Énergie et changements climatiques
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ENR – Énergie 5. Les défis de l’énergie 5.1 - Énergie et changements climatiques Daniel R. Rousse, ing., Ph.D. Département de génie mécanique Thomas Lamalle, M. Ing Frédéric Coulombe
Plan de la présentation • Introduction et objectifs • Un climat déréglé • L’effet de serre • Les gaz à effet de serre (GES) • Échelle de temps • Les grands émetteurs • Conclusion 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 2
Plan de la présentation • Introduction et objectifs • Un climat déréglé • L’effet de serre • Les gaz à effet de serre (GES) • Échelle de temps • Les grands émetteurs • Conclusion 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 3
Introduction et objectifs • Il serait puéril de ne pas parler de changements climatiques dans un cours sur l’énergie. Ce sujet fait la manchette depuis « Une vérité qui dérange » de Al Gore. • Mais comme on l’a vu antérieurement dans ce cours, depuis au moins 1824, on s’inquiète quant aux émissions de CO2 et de sa trop forte concentration dans l’atmosphère. • Cette capsule tente d’illustrer les répercutions climatiques et plus encore. 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 4
Introduction et objectifs
• Objectifs de cette présentation
– Comprendre le réchauffement climatique
– Énoncer les conséquences de ce réchauffement
– Démontrer l’ampleur des émissions anthropiques
– Proposer des solutions
– Cibler les menaces autres que celles qui touchent directement
l’atmosphère
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Plan de la présentation • Introduction et objectifs • Un climat déréglé • L’effet de serre • Les gaz à effet de serre (GES) • Échelle de temps • Les grands émetteurs • Conclusion 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 6
Question
• Dans quelle région du Canada les hausses de températures
sont-elles les plus anormalement importantes?
a) Côté Ouest
b) Provinces de l’Atlantique
c) Régions les plus au Nord
d) Prairies
e) Grandes villes
f) Aucune de ces réponses
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Question À titre d’exemple, la température maximale moyenne d’octobre 2013 à la station Sutton, en Estrie (14,8 °C), a été 2,2 °C plus élevée que la normale, qui est de 12,6 °C. L’écart-type de la normale est de ± 1,5 °C. L’anomalie standardisée d’octobre 2013 à Sutton est donc de 1,49 (= 2,2 °C / 1,5 °C). http://www.mddelcc.gouv.qc.ca/climat/surveillance/classification.htm 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 8
Question
• À quelle vitesse se produisent les changements climatiques?
– Il y a trois manières de décélérer de 150 km/h à 0!
• En se laissant freiner par la friction dans l’air, sur la route et par celle des
composantes des roulements;
• En freinant;
• En frappant un pilier de viaduc.
– En termes de changements climatiques, nous avons choisi la voie la
plus … douloureuse.
Obligatoire
Jancovici: le changement climatique – 2019-09-24
Complémentaire
Jancovici: Énergie et climat: la conférence complète – 2019-09-24
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Un climat déréglé • La terre va-t-elle se remettre d’une augmentation de température de 5oC? 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 10
Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
Les changements climatiques entraîneront
probablement l’émergence de maladies
infectieuses au Canada.
Certaines maladies infectieuses sont dues
à une adaptation génétique de
microorganismes qui infectent des
animaux. Il peut en résulter l’infection
d’un humain et la possible transmission
entre humains.
https://www.canada.ca/fr/sante-publique/services/rapports-publications/releve-maladies-transmissibles-canada-rmtc/numero-mensuel/2019-45/numero-4-
4-avril-2019/article-1-changement-climatique-maladies-infectieuses.html
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 11Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes dont les facteurs d’émergence sont
multiples :
– Changements d’environnements;
– Changements climatiques;
– Mondialisation;
– Modification des politiques et systèmes de santé publique.
• Même si l’on ne peut pas affirmer que la maladie du coronavirus 2019
(COVID-19) est due aux changements climatiques, la mondialisation et
notre système économique ont accentué sa propagation et son impact.
https://www.canada.ca/fr/sante-publique/services/rapports-publications/releve-maladies-transmissibles-canada-rmtc/numero-mensuel/2019-45/numero-4-
4-avril-2019/article-1-changement-climatique-maladies-infectieuses.html
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 12Un climat déréglé • Quelques catastrophes assez récentes 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 13
Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
Et que dire de l’Amazonie récemment ?
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 14Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
http://www.lemonde.fr/climat/article/2017/09/08/
des-evenements-meteorologiques-extremes-de-plus-en-plus-frequents
_5182943_1652612.html
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 15Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
La mer de glace en 1909 et 2017 : -100 mètres à la gare du Montenvers
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 16Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
https://climate.nasa.gov/climate_resources/4/graphic-dramatic-glacier-melt/
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 17Un climat déréglé
https://sites.google.com/site/arctischepinguin/home/global-sea-ice
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 18Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
This aerial view of the sea ice in East Greenland was
captured by photographer Florian Ledoux using a
drone 250 metres above sea level. Scientists have
estimated that 2019 could be a record year for ice
loss in Greenland. The melt season began weeks
earlier than usual, and ice thawed faster than
normal for the spring and summer months. During a
summer heatwave, inland temperatures rose 12 °C
above average and about 55 billion tonnes of ice
melted in just 5 days.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 19Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
This eerie photograph shows an abandoned
building overrun with ice in the city of Norilsk in
Russia’s far north. Russia is home to several cities
built on permafrost. As the tundra thaws, buildings
in these cities are beginning to shift because many
of them are built on pylons — rods that provide
structural support — driven into the icy terrain.
The sudden thawing of Arctic permafrost is of great
concern to scientists, who say that the methane
and carbon dioxide gas that the process releases is
accelerating global warming.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 20Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
Pictured here in 2010, Idle Kasow, a chief of the
Korlabe village in eastern Kenya, struggles in flood
water after torrents during the rainy season
caused the banks of the Tana River to burst. The
ensuing floods displaced 76,000 people and left
nearly 100 dead. Kenya experienced more lethal
floods last year. Research published in April predicts
that weather extremes in Africa will worsen in the
coming decades — bringing extreme bouts of
rainfall that cause floods, as well as more severe
droughts.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 21Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
This dried-up paddock on a farm near the town of
Gunnedah in New South Wales, Australia, pictured
in June 2018, shows the effects of the harsh
drought that has gripped parts of Australia for the
past few years. In August 2018, the whole of New
South Wales was declared to be in drought, and
the country is preparing for another dry summer —
something that its citizens increasingly fear.
Climate change means that droughts and extreme
heat events are likely to become more common in
the country, according to the government’s latest
‘State of the Climate’ report.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 22Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
Jose da Cruz makes his living by harvesting crabs and
oysters in Brazil’s coastal mangrove forests, where
fresh water from the Caratingui River mixes with salt
water from the Atlantic Ocean. Mangroves are an
important sink for carbon dioxide, but are vulnerable
to rising water levels. Da Cruz says that over the past
decade, the water line has receded 3 metres inland
and his catch has been cut in half. Scientists predict
that even if greenhouse-gas emissions were stopped
completely, water levels would continue to rise,
putting the mangrove ecosystem, and the livelihoods
of fishers such as da Cruz, at risk.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 23Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
The American pika (Ochotona princeps) could be one
of the first mammals to be driven to extinction by
climate change. Pikas live in mountainous regions in
western North America and are intolerant of high
temperatures. As summers have become hotter and
drier, some pika populations have adapted by
shifting their range to cooler regions, while others
have disappeared. A study in Nature Climate Change
in September 2019 showed that the way a pika
population responds to climate change depends
more on the characteristics of the region where it is
found than its genetic make-up.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 24Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
When faced with potentially fatal bleaching events,
some corals produce brightly coloured, fluorescent
pigments in response to intense sunlight as a last-
ditch effort to prevent overheating. The proteins act
as a chemical sunscreen, absorbing and reflecting
components of sunlight that could harm the coral’s
symbiotic algae. Two-thirds of corals in Australia’s
Great Barrier Reef were bleached by marine
heatwaves in 2016 and 2017, causing researchers to
experience ecological grief.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 25Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
A glaciologist photographs the inside of a moulin
— a well-like structure — in Vatnajökull, Iceland’s
largest glacier. The nation’s glaciers have courted
headlines this year: in August, citizens held a
funeral for the first ‘dead’ glacier, called Ok, and
a report from the Iceland’s Committee on Climate
Change warns that by the next century, none of
the country’s glaciers will remain.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 26Un climat déréglé
• Quelques catastrophes assez récentes
Oil runs into a tailings pond at the Suncor tar sands
site near Fort McMurray in Alberta, Canada.
Canada’s oil sands are one of the world’s largest
deposits of bitumen, an extremely dense, viscous
form of petroleum that must be heated underground
and pumped to the surface before it can be
processed into synthetic crude oil. The mining of oil
sands has caused controversy, because it has a higher
carbon footprint than extracting crude oil from wells
and involves the destruction of forest and peatland.
How climate change is melting, drying and flooding Earth — in pictures, Nature, 26 September 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 27Un climat déréglé
• La terre va-t-elle se remettre d’une augmentation de
température de 5oC?
https://sites.google.com/site/arctischepinguin/home/global-sea-ice
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 28Un climat déréglé
• La terre va-t-elle se remettre d’une augmentation de
température de 5oC?
– Qui peut savoir?
– Mais avec 4oC en moins, il y a 18 000 ans, le Canada en entier était
couvert de glace à l’année, 3 km!
– C’était la dernière glaciation.
– Il y a tout lieu de croire que +5oC, changera passablement le climat,
donc l’équilibre terrestre.
– Mais l’accroissement s’est produit en 15 000 ans, celui qui est en cours
se produira en 150 ans, 100 fois plus rapidement.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 29Un climat déréglé
• La terre va-t-elle se remettre d’une augmentation de
température de 5oC?
– Avec des changements 100 fois plus rapides, les variations seront très
rapides.
• Sécheresse et inondations
• Déforestation accélérée
• Montée des océans (atteinte aux pôles – boucle de rétroaction positive – et
dilatation) de 6 à 9 m.
• Diffusion de l’eau salée dans les nappes phréatiques.
– Tout cela aura une influence sur l’insuffisance alimentaire et
conséquemment sur la paix sociale.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 30Question • Outre les ours polaires, emblèmes du réchauffement climatique, spécifiez d’autres conséquences de l’accroissement de la température moyenne de l’atmosphère planétaire? 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 31
Un climat déréglé
• Oui, les ours polaires, mais quoi d’autre ?
– Augmentation en fréquence et en intensité des ouragans et
cyclones (désormais même l’hiver)
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 32Un climat déréglé
• Oui, les ours polaires, mais quoi d’autre ?
– Augmentation en fréquence et en intensité des sécheresses et
incendies
– Effondrement accéléré de la chaîne alimentaire océanique
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 33Un climat déréglé
• Oui, les ours polaires, mais quoi d’autre ?
– Augmentation en fréquence et en durée des courants de type El Niño
https://e360.yale.edu/digest/u-s-forecasters-predict-another-el-ni%C3%B1o-for-2017
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 34Un climat déréglé
• Oui, les ours polaires, mais quoi d’autre ?
– Hausse du niveau de la mer (50% de la pop. vit sur les rives + ports)
– Déplacement de population : changement de la capitale de l’Indonésie
(30 millions d’habitants dans l’agglomération de Jakarta)
Village sénégalais menacé par la montée des eaux
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 35Un climat déréglé
• Oui, les ours polaires, mais quoi d’autre ?
– Propagation des espèces invasives;
– Propagation de maladies (ex: malaria);
– Disparition des forêts pluviales (c.-à-d. Amazonie) (CO2 modifie
transpiration);
– Extinction massive d’espèces (perte d’habitat, villes = obstacles);
– Perturbation majeure de l’économie.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 36Un climat déréglé
• Oui, les ours polaires, mais quoi d’autre ?
– Manque d’eau dans les métropoles (ex: toutes les villes d’Australie,
évidemment Le Cap - CapeTown);
– (ex: Lac Chad en Afrique);
– Perte de terres arables (ex: Californie);
– Réfugiés climatiques, conflits armés pour les ressources;
– Possible arrêt du Gulf Stream.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 37Un climat déréglé
• Oui, les ours polaires, mais quoi d’autre ?
– Disparition de plan d’eau essentiels
Lac Chad, de 25 000 km2 à 2000 km2 Mer d’Aral, de 68 000 km2 à 5000 km2
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 38Un climat déréglé
• Il y a eu 5 grandes extinctions :
– 440 millions d’années, orvidicien-silurien, 60%
– 365 millions d’années, 60% sur 7 Ma
– 250 millions d’années, permien, 90% sur 1 Ma
– 200 millions d’années, 20%
– 65 millions d’années, 75% en un seul impact
– Et aujourd’hui, l’anthropocène?
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 39Un climat déréglé
• Anthropocène :
– L'Homme est aujourd'hui la principale force gouvernant l'état, le
fonctionnement et l'évolution de la planète.
En savoir plus sur http://www.lemonde.fr/planete/article/2015/01/15/nous-sommes-entres-dans-l-anthropocene-depuis-
1950_4557141_3244.html#1fPTK3sDQ4IrTShE.99
– Qu'en sera-t-il du futur ? «Cent ans après l'avènement de la grande
accélération, en 2050, nous connaîtrons sûrement la réponse. »
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 40Un climat déréglé
• Geology of mankind :
– « Anthropocene could be said to have started in the latter part of the
eighteenth century, when analyses of air trapped in polar ice showed
the beginning of growing global concentrations of carbon dioxide and
methane. This date also happens to coincide with James Watt’s design
of the steam engine in 1784 ».
Paul J. Crutzen
– Disponible sur Moodle, Article Nature, 2002 (1p.)
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 41Plan de la présentation • Introduction et objectifs • Un climat déréglé • L’effet de serre • Les gaz à effet de serre (GES) • Échelle de temps • Les grands émetteurs • Conclusion 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 42
Question
• L’effet de serre est …
a) Indispensable à la vie sur terre
b) Dû à la pollution humaine
c) Principalement dû à la vapeur d’eau atmosphérique
d) Un concept théorique inventé par les alarmistes
e) Un phénomène nié par plusieurs dirigeants de pays
f) A, B, C, E sont vraies
g) Aucune de ces réponses.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 43Question
• Quelle est la température moyenne de la terre avec effet de
serre?
a) 9oC
b) 11oC
c) 15oC
d) 18oC
e) Aucune de ces réponses.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 44Question
• Quelle serait la température moyenne de la terre sans effet de
serre?
a) -9oC
b) -11oC
c) -15oC
d) -18oC
e) Aucune de ces réponses.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 45L’effet de serre • Dans vos mots, qu’est-ce que l’effet de serre? 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 46
L’effet de serre
• Qu’est-ce que l’effet de serre?
http://www.statcan.gc.ca/pub/16-201-x/2007000/10542-fra.htm
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 47L’effet de serre • Qu’est-ce que l’effet de serre? 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 48
L’effet de serre
• Qu’est-ce que l’effet de serre?
Comprendre le réchauffement climatique en 4 minutes
LE MONDE | 23.09.2014 à 12h01 • Mis à jour le 04.11.2016 à 16h57
Par Olivier Clairouin, Stéphane Foucart, Elisa Bellanger et Marianne Boyer
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 49L’effet de serre
Dans les bandes de haute absorptance,
• Qu’est-ce que l’effet de serre? les ondes électromagnétiques ayant cette
fréquence sont hautement absorbées par
l’atmosphère.
Cette absorption cause une élévation de
la température de l’air
L’émission L’émission
maximale par la maximale par le
surface terrestre se soleil se situe ici,
situe plutôt ici, vers vers 0,5 micron
10 microns
0,5
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 50Question
• Au Canada, depuis les 60 dernières années, les températures
ont augmenté en moyenne de …
a) 0,1 oC
b) 0,6 oC
c) 1,4 oC
d) 1,7 oC
e) Plus de 2,2oC
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 51Question
• À quand remontent les premières inquiétudes sur l’effet de
l’émission de CO2 sur le climat?
– 2000 et plus
– 1950 à 2000
– 1900 à 1950
– 1850 à 1900
– Avant 1850
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 52Question
• À quand remontent les premières inquiétudes sur l’effet de
l’émission de CO2 sur le climat?
– 1922: Lewis Fry Richardson, expérience de modélisation du climat à
partir des équations de la physique (sans ordinateur).
– 1896: Svante Arrhenius, « Les combustibles fossiles engendreront un
réchauffement climatique, 4oC si la concentration de CO2 double dans
l'air. »
• Assez proche des prédictions du GIEC un siècle plus tard.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 53Question
• À quand remontent les premières inquiétudes sur l’effet de
l’émission de CO2 sur le climat?
– 1838: Claude Pouillet et Joseph Tyndall, « Effet de serre naturel
imputable à la vapeur d'eau et au CO2»
• Il y a près de 200 ans, on savait.
– 1824: Joseph Fourier, « Mémoire sur les températures du globe
terrestre et des espaces planétaires »; la température du sol est
conditionnée par l'action de l'atmosphère.
• Ce mémoire fut écrit il y a deux siècles, consultez-le.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 54Plan de la présentation • Introduction et objectifs • Un climat déréglé • L’effet de serre • Les gaz à effet de serre (GES) • Échelle de temps • Les grands émetteurs • Conclusion 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 55
Question
• Quelle est la fraction des émissions de carbone atmosphérique
imputable à la combustion des énergies fossiles?
a) 0 à 5%
b) 6 à 10%
c) 11 à 20%
d) 20 à 30%
e) 31% et +
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 56Les émissions de GES
• Quelle est la fraction des émissions de carbone atmosphérique
imputable à la combustion des énergies fossiles?
≅2%
Oak Ridge National Lab
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 57Les émissions de GES
• Quelle est la fraction des émissions anthropogénique?
https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 58Les émissions de GES
• Quelle est la fraction des émissions de carbone atmosphérique
imputable à la combustion des énergies fossiles?
< 4%
http://cdiac.ornl.gov/carbon_cycle.html
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 59Question
• Quelle est la concentration de CO2 dans l’Atmosphère terrestre
aujourd’hui (en ppm)?
a) 0 à 150 ppm
b) 151 à 300 ppm
c) 301 à 450 ppm
d) 451 à 600 ppm
e) Aucune de ces réponses
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 60Les émissions de GES La concentration
• Ce qui est certain! actuelle se situe
désormais hors du
• Concentration préindustrielle de CO2: 290 ppm graphique
• Concentration actuelle : ≈ 409-419ppm.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 61Les émissions de GES
• Pourquoi y a-t-il une oscillation annuelle de la concentration de
carbone dans l’atmosphère?
research.noaa.gov
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 62Question
• Pourquoi y a-t-il une oscillation annuelle de la concentration de
carbone dans l’atmosphère?
a) La pollution atmosphérique moyenne fluctue;
b) Le couvert végétal respire sur une très longue période de temps en
semaines;
c) La majorité des forêts se trouvent dans l’hémisphère nord et
dorment en hiver septentrional;
d) La forêt amazonienne en est la responsable;
e) Aucune de ces réponses
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 63Les émissions de GES
• Potentiel de réchauffement climatique des différents gaz à effet
de serre
GIEC, 2007
PRG : Potentiel de Réchauffement Global
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 64Les émissions de GES
• Quel gaz cause le
plus de dégâts ?
Émissions de GES annuelles par groupes de gaz ipcc
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 65Vidéo
• MethaneSAT, le satellite qui localise et mesure les fuites de
méthane provenant des industries du pétrole et du gaz :
Lancement : prévu en 2021
Mission : réduire les émissions de méthane
des industries pétrolière et du gazière de
45% d'ici 2025 = même bénéfice climatique
sur 20 ans que la fermeture immédiate de
1 300 centrales au charbon
Lien vers la vidéo !
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 66Les émissions de GES
• Quel secteur cause le plus de dégâts ?
Greenhouse Gas Emissions by Economic Sectors. Fig. TS.3, IPCC AR5
WGIII, Mitigation of Climate Change, Technical Summary, 2014
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 67Les émissions de GES
Carbonvisuals.com
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 68Les émissions de GES
Carbonvisuals.com
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 69Les objectifs de réduction d’émission de GES
• Émission de GES dans l’UE
– Objectif -20% pour 2020 sera atteint;
– On songeait à l’augmenter à -30% avec impact positif sur le PIB;
– Suggestion -40% à l'horizon 2030 et de -80% d'ici à 2050.
COMMUNICATION DE LA COMMISSION AU PARLEMENT EUROPÉEN, AU CONSEIL, AU COMITÉ ÉCONOMIQUE
ET SOCIAL EUROPÉEN ET AU COMITÉ DES RÉGIONS
Feuille de route vers une économie compétitive à faible intensité de carbone à l’horizon 2050
Bruxelles, 08 mars 2011
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 70Question
• Que se passerait-il si on diminuait notre consommation
d’énergie fossile par deux à l’avenir?
a) La concentration de CO2 fléchirait immédiatement
b) La concentration de CO2 retournerait à sa moyenne d’avant 1950 en
50 ans
c) La concentration de CO2 retournerait à sa moyenne d’avant 1950 en
100 ans
d) La concentration de CO2 retournerait à sa moyenne d’avant 1950 en
150 ans
e) Aucune de ces réponses
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 71Les objectifs de réduction d’émission de GES
• Que se passerait-il si on diminuait notre consommation
d’énergie fossile par deux à l’avenir?
– La durée des réserves doublerait!
– La quantité de CO2 émis diminuerait annuellement d’autant!
– Mais au global, on consommerait la même quantité d’énergie fossile et
on émettrait la même quantité de GES… sur une période deux fois plus
longue.
– 100 ans plutôt que 50 ans, environ
– Or, le CO2 émis en 2025 restera dans l’atmosphère pendant un siècle
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 72Les objectifs de réduction d’émission de GES
• Réduire les émissions pour
stabiliser la concentration
• On envisage même d’extraire
le CO2 de l’atmosphère à
l’échelle planétaire…
U.S. Climate Change Science Program and the
Subcommittee on Global Change Research,
Granger Morgan, H., Dowlatabadi, M.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 73Les objectifs de réduction d’émission de GES 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 74
Les objectifs de réduction d’émission de GES
• Pourquoi cibler un maximum de 2 degrés d’augmentation?
– Limiter le réchauffement climatique à une augmentation moyenne
des températures de 2 degrés est un objectif qui est souvent répété.
Pourquoi ?
http://www.climatecentral.org/news/climate-goal-2-degrees-misguided-18121
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0081648
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 75Les objectifs de réduction d’émission de GES
• De combien doit-on réduire ?
– Diminution de 85% des émissions d’ici 2050, soit - 4%/an
– 1 tonne CO2/personne
=
Probabilité de 9-26%
d’un réchauffement >2°C
http://withouthotair.com/c1/page_15.shtml
(Dr Paul Baer with Dr Michael Mastrandrea, 2006)
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 76Les objectifs de réduction d’émission de GES
• In brief
– “Collectively, members of the G20 are on a likely track to meet their
Cancun Pledges for 2020, but these pledges do not deliver the
necessary early emission reductions”.
– “Pathways for staying well below 2 and 1.5°C require deep emission
reductions after, and preferably also before, 2020 and lower levels of
emissions in 2030 than earlier assessed 2°C pathways. ”
The emission gap report 2016 - UNEP
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 78Les objectifs de réduction d’émission de GES
• Carbon dioxide emissions from fossil-fuel use and industry
The emission gap report 2016 - UNEP
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 79Les objectifs de réduction d’émission de GES
Global greenhouse gas emissions under different scenarios
The emission gap report 2018 - UNEP
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 80Les objectifs de réduction d’émission de GES
Global greenhouse gas emissions under different scenarios
The emission gap report 2018 - UNEP
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 81La captation de carbone http://bigthink.com/design-for-good/giant-fans-will-soon-suck-out-co2-from-the-atmosphere-and-turn-it-into-fuel 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 82
La captation de carbone
• In brief
– After the air enters into the facility, it passes through a CO2-absorbent liquid that
traps about 80 percent of the carbon dioxide into a solution for further
processing.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 83La captation de carbone
• Actually
– In the full-scale facility that is
currently being built in
Squamish, BC, the CO2 will be
recovered from the carbonate
solution and integrated into the
production of liquid
hydrocarbons that are fully
compatible with today’s
transport infrastructure, but
have a low (or even zero) carbon
intensity.
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 84Question
• Les forêts canadiennes, qui représentent 10% du couvert
forestier mondial et 30% de la forêt boréale de la planète,
sont-elles un puits ou une source de carbone?
a) Un puits
b) Une source
c) Ni l’un, ni l’autre, elles sont en équilibre carbone
d) Parfois un puits, parfois une source, selon les années
e) Aucune de ces réponses
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 85Question
• Que peut-il y avoir de pire que le réchauffement de
l’atmosphère planétaire?
a) Le réchauffement des océans;
b) L’acidification des océans;
c) Les migrations économiques;
d) Les inégalités sociales et économiques;
e) L’atomisation des sociétés nanties;
• Les choix sont nombreux…
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 86Les autres effets du carbone • Castello Aragonse : Un aperçu du futur… 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 87
Les autres effets du carbone
• L’acidification des océans
• Une faille volcanique émet du CO2 dans la mer
• Le CO2 se dissout et produit de l’acide carbonique
• La plupart des espèces
natives meurent
• Il reste des méduses,
herbes marines, algues…
http://ngm.nationalgeographic.com/2011/04/ocean-acidification/kolbert-text
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 88Plan de la présentation • Introduction et objectifs • Un climat déréglé • L’effet de serre • Les émissions de GES • Échelle de temps • Les grands émetteurs • Conclusion 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 89
Échelle de temps
• Qu’est-ce que le carbone neutre ?
– Le carbone neutre réfère à un carburant dont les émissions totales nettes de GES
sont nulles (reséquestration). Exemple: Biomasse
MAIS…
– Le transport du carburant nuit au bilan
– Particules de suie diminuent le couvert nuageux (albédo)
– Dépend de l’échelle de temps considérée
– Déforestation ≠ carbone neutre
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 90Échelle de temps
• Temps de réaction du climat
– Temps de résidence atmosphérique très long du CO2 (100 ans)
– Inertie thermique des océans
• L’océan contient plus de 2000 fois plus d’énergie que l’atmosphère (plus de
500x masse, 4x capacité thermique)
• « Il faut environ 30 ans aux couches supérieures de l’océan pour absorber la
chaleur de l’atmosphère »
Source: We are the Weather Makers, Tim Flannery, 2005
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 91Échelle de temps
• Qu’est-ce qu’une boucle de rétroaction positive ?
– Une tendance qui s’autoalimente
• Exemples
– Réserves de méthane sous l’océan Arctique
– Dégel du permafrost (matière organique…)
– Perte d’albédo (glaces)
– Le bétail qui fuit devant les loups…
https://nsidc.org/cryosphere/frozenground/methane.html
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 92Plan de la présentation • Introduction et objectifs • Un climat déréglé • L’effet de serre • Les émissions de GES • Échelle de temps • Les grands émetteurs • Conclusion 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 93
Les grands émetteurs
• Palmarès 2016 des émissions de GES
Rang par Pays Émissions de CO2 dues à la Émissions de CO2 par habitants dues
émissions combustion de carburant en à la combustion de carburant en
total de C02 2017 (Mt) 2017 (Mt)
en 2017
/ Monde 32 840 4.37
1 Chine 9 302 6.67
2 US 4 761 14.61
3 Inde 2 161 1.61
4 Russie 1 537 10.64
5 Japon 1 132 8.94
IEA, CO2 emissions from fuel combustion, 2019
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 94Les grands émetteurs
• Les émissions de GES par personne sont très variables selon
les pays, et le légitime développement des pays les moins
émetteurs risque d’augmenter encore les émissions.
– BP’s Energy Illustrated : Episode 3. The Dual Challenge
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 95Plan de la présentation • Introduction et objectifs • Un climat déréglé • L’effet de serre • Les émissions de GES • Échelle de temps • Les grands émetteurs • Conclusion 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 96
En résumé
• Quelques chiffres:
– Depuis 1784, 500 Gtonnes de CO2 ajoutées;
– Niveau record depuis plus de 800 000 ans;
– 30% + de CO2 émis a été absorbé en 200 ans;
– Le pH des océans est passé de 8,2 à 8,1;
– Il sera à 7,8 en 2100, ou 150 x + acide qu’en 1784 (c’est logarithmique).
Croyez-vous que ce sera sans effet sur l’équilibre terrestre?
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 97En résumé • Croyez-vous que les changements climatiques soient positifs ou négatifs pour l’humanité? • Quel est le lien entre énergie et changement climatique? • Quelles sont les autres conséquences de l’utilisation de l’énergie pour accomplir le modèle de développement sociétal actuel? 19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 98
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 99
19/05/2020 ENR - Énergie et énergies renouvelables 100
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