Chimie et enjeux énergétiques

De
Publié par

La « transition énergétique » est dans toutes les têtes. Le pétrole s’épuise, les rejets de gaz carbonique vont changer le climat, le monde va augmenter considérablement sa consommation énergétique dans les décennies qui viennent… tous les éléments d’un scénario catastrophe sont réunis !
Ce livre nous ramène à la raison : la technique, la recherche, l’ingéniosité des hommes sont là. Les quinze responsables et spécialistes réunis dans cet ouvrage permettent de le mesurer. En trois chapitres, on prend les justes dimensions du problème énergétique – une connaissance qui aide le lecteur à ne pas céder à la panique mais le convainc que cependant les efforts sont urgents. Les techniques d’aujourd’hui – pour les transports, pour la production d’électricité, pour le nucléaire – sont en évolution et deviennent plus performantes. Les recherches pour cela sont dans les aboratoires et sont analysées dans les six chapitres suivants. En six autres chapitres enfin, on verra que pour l’avenir plus lointain, l’utilisation de l’énergie de la matière vivante, les nouvelles batteries pour stocker l’électricité, techniques balbutiantes aujourd’hui, sont pleines de promesses. Grâce à la recherche, elles seront là pour ouvrir la voie à une société nouvelle, qui disposera d’énergie mais saura mieux la gérer… car elle aura compris qu’elle est précieuse.
La chimie est au centre de ces réflexions. Qu’il s’agisse de matériaux pour éviter les pertes dans le transport de l’électricité, de physico-chimie pour mettre au point de nouvelles batteries pour mouvoir les véhicules ou stocker l’électricité, de biochimie pour savoir capter l’énergie des algues ou celle des plantes, on ne peut éviter de solliciter les progrès de cette science centrale et souvent méconnue.
Publié le : dimanche 1 septembre 2013
Lecture(s) : 19
Licence : Tous droits réservés
EAN13 : 9782759810871
Nombre de pages : 276
Voir plus Voir moins
Cette publication est uniquement disponible à l'achat

Chimie et enjeux énergétiques
La « transition énergétique »
est dans toutes les têtes. Le
pétrole s’épuise, les rejets
de gaz carbonique vont ChimieChimie et changer le climat, le monde va
augmenter considérablement
sa consommation énergétique et enjeuxdans les décennies qui viennent… enjeux énergétiques
tous les éléments d’un scénario
catastrophe sont réunis ! énergétiques
Ce livre nous ramène à la raison : la technique, la recherche, l’ingéniosité des hommes sont là.
Les quinze responsables et spécialistes réunis dans cet ouvrage permettent de le mesurer. En
trois chapitres, on prend les justes dimensions du problème énergétique – une connaissance
qui aide le lecteur à ne pas céder à la panique mais le convainc que cependant les efforts sont
urgents. Les techniques d’aujourd’hui – pour les transports, pour la production d’électricité, pour Jean-Claude Bernier
le nucléaire – sont en évolution et deviennent plus performantes. Les recherches pour cela sont Bernard Bigot
dans les laboratoires et sont analysées dans les six chapitres suivants. En six autres chapitres
Bernard Boullisenfi n, on verra que pour l’avenir plus lointain, l’utilisation de l’énergie de la matière vivante, les
Patrick Criquinouvelles batteries pour stocker l’électricité, techniques balbutiantes aujourd’hui, sont pleines
François Drainde promesses. Grâce à la recherche, elles seront là pour ouvrir la voie à une société nouvelle,
Léon Duvivierqui disposera d’énergie mais saura mieux la gérer… car elle aura compris qu’elle est précieuse.
Marc Florette
La chimie est au centre de ces réfl exions. Qu’il s’agisse de matériaux pour éviter les pertes Bruno Goffé
dans le transport de l’électricité, de physico-chimie pour mettre au point de nouvelles batteries Claude Gudin
pour mouvoir les véhicules ou stocker l’électricité, de biochimie pour savoir capter l’énergie des Sébastien Henry
algues ou celle des plantes, on ne peut éviter de solliciter les progrès de cette science centrale Sophie Jullian
eet souvt souvenent méct méconnuonnue. e. FranFrançois Loosçois Loos
Marion Perrin
Jean-François RoJean-François Rouus s
Jean-Pierre WesJean-Pierre West t
Coordonné pardonné par
Minh-Thu Dinh-Ainh-Thu Dinh-Audouin
Danièle Olivier
Paul Raul Rigny igny
ISBN : 978-2-7598-0973-8
Prix : 24 €
9 782759 809738 www.edpsciences.org LIVRES
Extrait de la publication
Couv-Chimie_Enjeux.indd 1 12/07/13 09:22Chimie
et
enjeux énergétiques
Extrait de la publicationCet ouvrage est issu du colloque « Chimie et enjeux énergétiques »,
qui s’est déroulé le 14 novembre 2012 à la Maison de la Chimie.
Extrait de la publicationChimie
et
enjeux énergétiques
Jean-Claude Bernier, Bernard Bigot, Bernard Boullis,
Patrick Criqui, François Drain, Léon Duvivier, Marc Florette,
Bruno Goffé, Claude Gudin, Sébastien Henry, Sophie Jullian,
François Loos, Marion Perrin, Jean-François Rous, Jean-Pierre West
Coordonné par Minh-Thu Dinh-Audouin,
Danièle Olivier et Paul RignyConception de la maquette intérieure et de la couverture :
Pascal Ferrari et Minh-Thu Dinh-Audouin
Images de couverture :
Forage pétrolier (wikipédia-CC-BY-SA-3.0, Flcelloguy ;
Pilône : S. Henry (RTE)
eImages de la 4 de couverture : L. Duvivier et M. Florette
Iconographie : Minh-Thu Dinh-Audouin
Mise en pages et couverture : Patrick Leleux PAO
Imprimé en France
ISBN : 978-2-7598-0973-8
Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous
procédés, réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux
termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou
reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non
destinées à une utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les
courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute
représentation intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de
erses ayants droit ou ayants cause est illicite » (alinéa 1 de l’article 40). Cette
représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit,
constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants
du code pénal.
© EDP Sciences 2013
EDP Sciences
17, avenue du Hoggar, P.A. de Courtabœuf, BP 112
91944 Les Ulis Cedex A, France
Extrait de la publicationOnt contribué à la rédaction
de cet ouvrage :
Jean-Claude Bernier Marc Florette Armand Lattes
Professeur Émérite Professeur Émérite Membre du COMEX
des Universités des UniversitésDirecteur Recherche et
Université de Strasbourg Université Paul Sabatier Innovation
(Toulouse)GDF SUEZBernard Bigot
Direction Recherche et Administrateur général du François Loos
InnovationCommissariat à l’Énergie Président de l’Agence de
Atomique (CEA) l’Environnement et de la Bruno Goffé
Président de la Fondation Maîtrise de l’Énergie (ADEME)
Directeur de recherche
internationale de la Maison de Ancien ministre de l’Industrie
CNRS au Centre Européen de
la Chimie
Recherche et d’Enseignement Marion Perrin
Bernard Boullis en Géosciences de Chef de laboratoire stockage
Institut National des Sciences l’Environnement (CEREGE), de l’électricité (DRT/LITEN/
et Techniques Nucléaires Centre National de la DTS/LSE) au CEA
(INSTN) Recherche Scientifi que (CNRS)
Jean-François RousUniversité de Montpellier - Université Aix-Marseille
Sofi protéolDirecteur du programme
Claude Gudin Directeur Innovationdes technologies du cycle du
Ancien directeur combustible et de gestion des
Jean-Pierre Westdu programme microalgues déchets au CEA
Directeur adjoint d’Électricité du CEA à Cadarache
De France (EDF)Patrick Criqui Conseiller scientifi que du
Directeur de recherche CNRS Département R&D pour GPEA et de Fermentalg
Laboratoire PACTE-EDDEN, la production d’électricité
CNRS et Université de Sébastien Henry d’origine nucléaire,
Grenoble hydraulique et thermiqueRéseau de Transport
d’Électricité (RTE)
Francois Drain
Direction R&D et Innovation AREVA
(Département Expertise Expertise & Innovation
Système)
Léon Duvivier Équipe éditoriale :
Sophie JullianDirecteur des Technologies
Directeur scientifi que Minh-Thu Dinh-Audouin,GDF SUEZ
Danièle OlivierDirection Recherche et Institut Français du Pétrole
Innovation Énergies Nouvelles (IFPEN) et Paul Rigny
Extrait de la publicationExtrait de la publication
7KLVSDJHLQWHQWLRQDOO\OHIWEODQNSommaire
Avant-propos : par Danièle Olivier
et Paul Rigny ................................................. 9
Préface : par Bernard Bigot ............................. 11
Partie 1
Les leviers d’action pour
notre futur énergétique
Chapitre 1 : La chimie pour réussir la transition
énergétique
par Armand Lattes ....................................... 15
Chapitre 2 : La chimie, une science au cœur
des énergies d’avenir
par Bernard Bigot ......................................... 27
Chapitre 3 : Notre futur énergétique se décide
aujourd’hui
par Patrick Criqui 53
Partie 2
Optimiser nos pratiques actuelles
en matière d’énergie
Chapitre 4 : Vivre en économisant
cette « chère énergie »
par Jean-Claude Bernier ............................. 67
Chapitre 5 : Les enjeux de la chimie
dans la production d’électricité
d’après la conférence de Jean-Pierre West ... 89
Chapitre 6 : Eau et énergie sont indissociables
par Marc Florette et Léon Duvivier ............. 99
Chapitre 7 : Les enjeux de la R&D en chimie
pour le domaine des carburants
et des biocarburants
par Sophie Jullian ........................................ 115
7Chapitre 8 : La chimie et sa R&D dans l’industrie
nucléaire
par François Drain ........................................ 127
Chapitre 9 : Réseaux de transport d’électricité
et transition énergétique
par Sébastien Henry ..................................... 139
Partie 3
Les techniques en émergence pour l’avenir
Chapitre 10 : Les matériaux stratégiques
pour l’énergie
par Bruno Goffé ............................................ 165
Chapitre 11 : La chimie pour la séparation
et la gestion des déchets nucléaires
par Bernard Boullis ...................................... 191
Chapitre 12 : La biomasse, matière première
renouvelable d’avenir
d’après la conférence
de Jean-François Rous ................................ 211
Chapitre 13 : Stockage de l’électricité :
élément clé pour le déploiement des énergies
renouvelables et du véhicule électrique
par Marion Perrin ......................................... 233
Chapitre 14 : CO et microalgues, 2
pour une chimie renouvelable
par Claude Gudin .......................................... 253
Chapitre 15 : 2050 : une chimie verte
dans une France sans fossiles… ou presque
par François Loos ......................................... 265
8
Extrait de la publication
Chimie et enjeux énergétiques
Avantpropos
Pour mieux vivre – et même progrès ou de nos retards en
tout simplement pour vivre –, chimie que viendra le plus ou
moins heureux développement les hommes se sont
entoude nos activités au cours des rés d’objets (des vêtements,
années ou des générations des outils, des machines de
futures.toutes sortes, aujourd’hui
d’outils de communication).
Pour réagir devant ces
difCes objets sont fabriqués à
fi cultés et ces impératifs, la
partir de matière brute (terre, Fondation de la Maison de la
bois, métaux) qu’il faut trans- Chimie a déjà publié, depuis
former au moyen de procédés 2008, sept ouvrages sur des
qui utilisent d’autres objets… domaines importants pour
C’est une façon de dire que la nos sociétés. Ce sont : La
chimie, qui est justement la chimie et la mer, La chimie
science (et la technologie) de et la santé, La chimie et l’art,
la transformation de la ma- La chimie et l’alimentation, La
tière et de sa mise en œuvre, chimie et le sport, La chimie et
est omniprésente dans nos l’habitat, La chimie et la
naexistences. ture. Issus de colloques
organisés pour un large public, ils Malheureusement, cette
sont rédigés et proposés en simple vérité n’entraîne pas
librairie dans des conditions que la chimie soit
directeétudiées pour en favoriser ment perçue par les
utilisala diffusion ; ils sont parti-teurs – tout heureux d’utiliser
culièrement conseillés aux les objets sans se poser de
élèves de lycées et aux étu-questions sur leurs origines.
diants des premiers cycles du La connaissance, ou même
supérieur auxquels ils appor-parfois la simple
reconnaisteront l’accrochage entre les
sance, de cette science se
enseignements théoriques
heurte à des diffi cultés tant
et les utilisations pratiques
chez les élèves que chez les
actuelles ou prospectives.
citoyens. Car il faut travailler
pour trouver la chimie der- Le présent ouvrage, le
huirière les objets et ne pas se tième donc, est titré Chimie et
contenter de la surface des enjeux énergétiques. Il traite,
choses. C’est pourtant de nos on le voit, d’une question
Extrait de la publication
Danièle Olivier et Paul Rigny,
Fondation Internationale de la Maison de la Chimie utiliser les ressources inter-critique dont chaque citoyen
sent bien qu’elle le concerne : mittentes que constituent le
l’énergie nous est indispen- soleil et le vent ; et puis
présable, mais les ressources server l’environnement par
que nous utilisons aujourd’hui une saine gestion des déchets
vont se tarir… Après une pré- nucléaires, qui est aujourd’hui
sentation d’ensemble du pro- à la portée de nos possibilités
blème dans une première par- techniques, et des ressources
tie, « Les leviers d’action pour dont nous n’avons pas encore
notre futur énergétique », une conscience qu’elles n’ont
deuxième partie « Optimiser qu’une disponibilité limitée
nos pratiques actuelles en sur la terre (comme certains
matière d’énergie » montre métaux rares par exemple).
comment, à relativement Le message de cet ouvrage est
court terme, la recherche celui de foi en la recherche ;
conduite par les principaux elle montre un considérable
acteurs de la politique éner- éventail de possibilités pour
gétique française ou stimu- l’humanité de surmonter les
lée par eux peut permettre diffi cultés apparues de façon
d’éviter des ruptures ou des si aigües dans le domaine de
révisions douloureuses des l’énergie ; elle saura
transformodes de vie. Il s’agit de mieux mer ces possibilités en
réaliconnaître et comprendre nos tés concrètes et montrer qu’il
pratiques et nos comporte- n’y a pas place pour le
pessiments, de creuser les idées misme ou le découragement.
des laboratoires sur l’amé- Les auteurs des chapitres du
lioration de nos techniques livre, qui ont présenté leurs
actuelles – pour la production réfl exions au cours d’un
colet la distribution de
l’élecloque le 14 novembre 2012,
tricité par exemple. Mais sont tous des praticiens,
l’énergie est une préoccu- scientifiques ou ingénieurs
pation de long terme ; elle de l’industrie. Ceci garantit
est partout présente sous le côté concret et réaliste des
différentes formes dans la
contenus que tous les lecteurs
nature… à nous de la
trouapprécieront. En fi ligrane, ce
ver et de l’exploiter de façon
message est aussi un appel
durable ! Une troisième partie à renforcer la culture
sciende l’ouvrage, « Les techniques tifi que et en l’occurrence la
en émergence pour l’avenir »
juste appréciation du rôle de
donne des pistes déjà
idenla chimie qui est sollicitée par
tifiées par les laboratoires
un bon nombre des projets
universitaires et industriels :
ou des idées qui doivent
perutiliser les ressources
natumettre l’émergence d’un
heurelles végétales (la biomasse
reux futur et qui sont abordés
terrestre, les algues) pour
dans cet ouvrage.
développer des procédés
permettant de produire ce dont
nous avons besoin à moindre Danièle Olivier et Paul Rigny,
coût énergétique ; savoir stoc- Fondation internationale de la
ker l’électricité pour mieux Maison de la Chimie
10
Extrait de la publication
Chimie et enjeux énergétiquesPréface
La « chimie et la transi- nomie d’énergie et d’effi
cation énergétique » est un cité énergétique accrue dans
sujet de grande actualité, les pays développés. Et dans
non seulement à l’échelle un contexte où ce qui assure
nationale, mais plus encore aujourd’hui plus de 82 % de
à l’échelle européenne et à la consommation primaire
l’échelle mondiale. Pour s’en d’énergie, à savoir les
resconvaincre, il suffi t d’avoir en sources fossiles, simple
stoctête que nous, l’ensemble des kage temporaire de l’énergie
7 milliards d’habitants de la solaire, via la photosynthèse
planète, nous consommons végétale, ne peuvent que se
actuellement quelque 13 mil- raréfier et se renchérir, et
liards de tonnes d’équivalent alors qu’il nous faut de toute
pétrole par an, c’est-à-dire, façon en réduire
drastiquepour chacun d’entre nous en ment la consommation
masmoyenne environ 1,9 tep/an, sive pour éviter un inéluctable
c’est-à-dire plus de 5 l d’équi- changement climatique, sans
valent pétrole par jour, avec parler des impacts
environdes écarts considérables qui nementaux et sanitaires tout
vont de plus de 22 l pour nos aussi préoccupants. Comme
amis canadiens ou américains vous le voyez, les défi s sont
à moins de 0,2 l pour nos amis considérables et il est
imporéthiopiens ou bengalis. Et tant que chacun ait accès aux
qu’au milieu de ce siècle en informations nécessaires à
2050, nous serons 9 milliards un débat éclairé et serein. En
et qu’avec une consommation favorisant leur diffusion, la
pour tous au moins équiva- Fondation de la Maison de la
lente à 2,5 tonnes d’équi- Chimie est pleinement dans
valent pétrole, c’est-à-dire ses missions.
environ la moitié de ce que
En effet, depuis sa création nous consommons en France
en 1934, il y a donc 78 ans, en moyenne actuellement, ce
l’une des missions princi-seront 23 milliards de tonnes
pales de la Fondation est de d’équivalent pétrole qu’il nous
faudra trouver, soit +75 % par « travailler à l’expansion et au
rapport à maintenant, et cela développement de la Science
au prix de gros efforts d’éco- Chimique » et à « sa promo-
Bernard Bigot Président de la Fondation Internationale de la Maison de la Chimieen toute transparence et fran-tion ainsi que celle de toutes
chise, et avec toute la rigueur ses applications » en
facilinécessaire, aux interrogations tant les rencontres entre les
et parfois aux inquiétudes que savants, les ingénieurs, les
suscitent les sciences de la entrepreneurs et l’ensemble
chimie. de nos concitoyens pour
permettre une meilleure compré- Tous ces experts acceptent de
hension mutuelle des enjeux se plier au diffi cile exercice
dont chacun est porteur. Dans de rendre leur intervention
ce cadre, nous avons parti- accessible à tous les publics
culièrement intensifié nos et je les en remercie
chaleuefforts pour : reusement.
− faire prendre conscience à Dans le contexte actuel, les
un large public non spécialiste enjeux énergétiques sont au
de l’apport de la chimie dans sa cœur de défi s économiques,
vie quotidienne ; sociaux et scientifiques, et
− préparer l’avenir en encou- vous verrez dans cet ouvrage
rageant les jeunes à s’orienter que les chimistes y apportent
vers l’industrie et la recherche, leur concours à tous les
niet contribuer ainsi au déve- veaux et devront sans doute
loppement d’une industrie le faire plus encore dans un
chimique innovante et com- proche avenir.
pétitive. Je me réjouis que tous,
noLa série des colloques tamment les plus jeunes,
« Chimie et… » et des ouvrages qui vont devoir façonner un
qui en sont issus (dont celui-ci avenir énergétique nouveau
est le huitième) répond à ces demain, puissent, à travers
objectifs. cet ouvrage, connaître
l’opinion des principaux acteurs de Les thèmes
transdisciplila politique énergétique fran-naires choisis ont toujours une
çaise sur les leviers d’action grande importance sociale,
pour notre futur énergétique, économique ou culturelle, et
qu’ils soient scientifiques, correspondent à la volonté de
politiques, économiques ou mettre la science au service
sociétaux.des hommes et de
l’amélioration de leur qualité de vie.
Ils réunissent des confé- Je vous en souhaite la
meilrenciers choisis parmi les leure lecture.
meilleurs spécialistes des
organismes de recherche
publique et de l’industrie dans
Bernard Bigot les domaines concernés, non
seulement pour faire le point Président de la Fondation
sur les apports présents ou internationale de
prévisibles de la chimie sur La Maison de la Chimie
les plans scientifi que et socié- Administrateur Général
tal, mais aussi pour répondre, du CEA
12
Extrait de la publication
Chimie et enjeux énergétiquesPartie 1
Les leviers d’action
pour notre futur énergétique
Extrait de la publication
Extrait de la publication
7KLVSDJHLQWHQWLRQDOO\OHIWEODQNLa chimie
pour réussir
la transition
énergétique
Un journal présentait cette tions à prévoir et le rôle de la
semaine la prévision d’éco- chimie sur la mise en œuvre
nomistes selon lesquels, en des politiques énergétiques.
2030, l’Europe payera son On pourrait faire remonter la
énergie 50 % plus cher que maîtrise de la première source
les États-Unis. Ceci est an- d’énergie par l’homme aux
nonciateur de changements temps immémoriaux de la
considérables pour tous les maîtrise du feu, il y a environ
Européens, en particulier pour 400 000 ans (dans une grotte de
ceux que l’industrie chimique Chine, dit-on). Mais des sources
intéresse, puisque celle-ci se non polluantes étaient bien sûr
trouvera en situation pour le largement utilisées : l’énergie
moins délicate. Cette actualité hydraulique avec les norias qui
est simplement l’illustration petit à petit se sont imposés,
de ce que nous savons tous : le les moulins à vent et, peut-être
problème de l’énergie est l’un avant tout, la force des animaux
des plus importants auxquels et celle des hommes (Figure 1).
nous sommes confrontés. Il est Mais le monde tournait, il n’y avait
que peu de dépenses énergé-important de faire connaître
tiques, peu de pollution et on ne les solutions que la chimie peut
souffrait pas des changements proposer, et même de faire
climatiques, sans doute dus aux comprendre que la chimie est
activités humaines, qui peuvent incontournable, quelles que
nous affl iger aujourd’hui.soient les solutions à
l’approvisionnement en énergie qui La presque totalité de l’énergie
soient mises en avant par nos disponible sur Terre provient
sociétés. Cet ouvrage explicite du soleil (Figure 2A). Le
charcette réalité en développant bon, le pétrole, le gaz naturel…
plusieurs aspects des évolu- tout cela vient du soleil puisque
Armand LattesFigure 1
L’énergie à travers les âges.
A A
A B État des ressources en énergie fossiles sur la planète
si la consommation continue au rythme actuel
Charbon 230
Gaz
70
naturel
Uranium 50
Pétrole 40
0 50 100 150 200 250
Années
Figure 2
A. Presque toutes les sources
d’énergies proviennent directement
ou indirectement du soleil.
B. Disponibilité des ressources
en énergie si la consommation
continue au rythme actuel.16
Chimie et enjeux énergétiqueschissement de l’uranium pour produit de l’évolution de
végétaux des ères anciennes… Le exploiter la fi ssion nucléaire.
vent lui-même, phénomène De plus, les conditions
hydrométéorologique, vient aussi logiques idéales pour réaliser
indirectement du soleil ainsi le ralentissement des
neuque les rivières qui fournissent trons, indispensable à
l’étal’énergie hydraulique. La géo- blissement des réactions en
logie, d’un autre côté, issue chaîne, prévalaient autour des
des bouleversements cosmo- sites géologiques uranifères
logiques primordiaux, est à du Gabon : pendant un
mill’origine de l’énergie nucléaire lion d’années une « centrale
puisqu’elle fournit l’uranium et nucléaire naturelle » a ainsi
bien sûr la géothermie. Un dé- fonctionné, d’une puissance de
tail aujourd’hui, mais puisque quelques dizaines de kW.
les marées apportent
égaPar ailleurs, on peut verser
lement une certaine énergie
au dossier de la disponibilité
exploitable, il faut reconnaître
de l’uranium les études sur la
un certain rôle à la lune.
présence de cet élément dans
La Figure 2B, qui illustre la l’eau de mer (Figure 3). Il n’y est
disponibilité des sources pri- qu’en concentration très faible
maires d’énergie que nous uti- (3,3 μg/L), et l’extraire semble
lisons, attire de façon criante un défi très diffi cile à relever. Des
l’attention sur le cas particu- techniques utilisant des
polylier du charbon : avant la fi n du mères fi breux ont permis
d’exsiècle, il resterait la seule res- traire environ 3,5 g d’uranium
source disponible, les autres par kilo de polymères, mais les
ressources fossiles ou le nu- coûts à grande échelle seraient
cléaire s’étant taris.
L’indusprohibitifs. Dommage car il s’agit
trie chimique pourra peut-être
de plusieurs milliards de tonnes
s’en accommoder – après tout,
au total… une ressource qui
dula synthèse organique a
comrerait très très très longtemps !
mencé avec le charbon comme
Dans cette introduction, on ne matière première – mais un
peut pas éviter la question du pays comme la France sans
pétrole. Certes, déjà en 1974 au source d’énergie nationale
demoment du « choc pétrolier », vra vivre tout autrement.
on nous disait que la réserve
Deux remarques pour tenter
mondiale était de 40 ans, et
d’atténuer le pessimisme sur
40 ans après on nous dit toujours
le nucléaire et la disponibilité
la même chose. Mais cela ne des ressources en uranium.
veut pas dire que les choses ne Rappelons d’abord, pour titiller
changent pas : aujourd’hui, il faut aimablement certains
écoloexploiter un pétrole off-shore gistes, que, l’énergie nucléaire
et très profond ou des bruts est un phénomène naturel ! En
lourds extrêmement visqueux effet, il y a environ deux
mil(Figure 4). La chimie hérite d’une liards d’années, une centrale
responsabilité majeure pour nucléaire naturelle s’est mise
traiter ces différents bruts et en en fonctionnement. À l’époque,
permettre l’exploitation. la concentration de l’uranium
naturel en isotope 235 était La situation s’apprécie à
analogue à celle que nous réa- l’aide du concept de peak
lisons aujourd’hui par l’enri- 17oil. La Figure 5 montre que
Extrait de la publication
La chimie pour réussir la transition énergétiqueFigure 3 A
A. Mine d’uranium.
B. L’eau de mer en un clin d’œil.
B
5 7Métaux 10 à 10 Concentration en Uranium
uranium dans l’eau total dans fois plus abondants
de mer :l’océan : que l’uranium dans
l’eau de mer : 3,34 Na, K,
g/L (ppb)milliards
de tonnes Mg,Ca
Production mondiale
en 2011 :
pH de l’eau de mer :
508,0−8,3 mille tonnes
Figure 4
Exploitation off-shore et pétrole
visqueux.
18
Extrait de la publication
d
Chimie et enjeux énergétiques9
Barils annuels × 10
Figure 5
93 000 × 10 barils de pétrole 80
10 000 non-conventionnel Production de pétrole de 1940 à
2080 (prévisions). L’exploitation
de sources non conventionnelles
608 000
permet de déplacer le peak oil
d’une vingtaine d’années.
6 000 Source : Odell, 1998
40
4 000
9 3 000 × 10 barils
de pétrole conventionnel 20
2 000
actuel modélisé
0 0
1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080
Années
ce point critique serait déjà lement, de mentionner les gaz
atteint sans les ressources de schistes ou plus
particunon conventionnelles qui lièrement les huiles (ou
péfournissent du pétrole lourd. trole) de schiste. La Figure 6A
Ceci se fait au prix de tours montre le principe d’une
insde force industriels, comme tallation de récupération de
illustré par une exploitation ce pétrole de schiste. On fait
pétrolière extraordinaire un « forage horizontal »,
techsituée au large de l’Angola. nique remarquable qui a
comLe pétrole s’y trouve à 1 000 mencé à être mise au point
mètres en dessous de la mer en 1774. Il est nécessaire de
puis 1 200 mètres dans la pénétrer profondément dans
terre ; c’est à 2 200 mètres les sous-sols, et pour cela de
qu’il faut descendre ! Cette se livrer à de la fracturation
exploitation comporte l’in- c’est-à-dire d’injecter des
croyable longueur de tuyaux produits chimiques et de
prode 57 km. Pourquoi ? Et bien voquer des micro-ruptures
parce que toute les tech- pour que le gaz et le liquide
niques de la récupération puissent être récupérés. Les
assistée y sont mises en problèmes associés à cette
œuvre. C’est évidemment un technique sont nombreux :
exploit chimique que d’avoir utilisation d’eau, parce qu’il
pu concevoir et réaliser des en faut des quantités
considétuyaux (matériaux) capables rables, pollution de l’eau par
de résister à de telles condi- les produits utilisés, pollution
tions de fonctionnement : de cette eau par le gaz
suscontraintes mécaniques, ceptible de monter à travers
corrosion par le pétrole, les fissures et d’envahir la
températures élevées. Mais nappe phréatique : on prétend
la chimie d’aujourd’hui sait que lorsque vous ouvrez votre
relever de tels défi s. robinet et allumez une
alluIl y a évidemment lieu, compte mette, l’eau peut s’enfl ammer
19tenu du débat en cours actuel- (Figure 6B).
Extrait de la publication
Millions de tonnes par an
La chimie pour réussir la transition énergétiqueExtrait de la publication
7KLVSDJHLQWHQWLRQDOO\OHIWEODQN

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.