Chimie et changement climatique

Pascal Mauberger, Hervé Le Treut, Michel Legrand, Jack Legrand, Philippe Gœbel, Emmanuel Garnier, Marc Fontecave, Vincent Courtillot, Anny Cazenave, Sébastien Candel, Yves Brechet, Guy Brasseur, Jean-Claude Bernier

Description

Le réchauffement de la planète est une réalité aujourd’hui identifiée comme majeure pour la population. Il apparaît deux raisons impératives de modifier nos façons de vivre : limiter le réchauffement de l’atmosphère et nous adapter aux changements climatiques inéluctables.

Il convient de comprendre les causes de ce changement climatique qui sont complexes : de l’intensité du rayonnement solaire, liée à des variations astronomiques de long terme, aux émissions gazeuses dans l’atmosphère, d’origines naturelles ou anthropiques. Il faut ensuite comprendre comment ces facteurs modifient le climat, prévoir les évolutions, anticiper les changements. Les gaz envoyés dans l’atmosphère, créés par une chimie complexe des aérosols, modifient l’intensité du rayonnement solaire ou inhibent l’évacuation de l’énergie de la Terre par effet de serre…

Par des mécanismes chimiques complexes, le réchauffement touche la vie sur Terre : végétale ou animale, terrestre ou marine...   Pour s’adapter à ces changements, la chimie a mobilisé ses compétences. Elle fournit les moyens de stocker l’énergie, elle propose d’autres carburants (hydrogène, biocarburants), elle développe de nouveaux matériaux pour des véhicules plus légers et moins gourmands, elle propose d’utiliser le gaz carbonique comme matière première pour une nouvelle chimie organique ou pour élever des microalgues qui pourront fournir elles-mêmes d’intéressants biocarburants.

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Sujets

• Sciences expérimentales
• Chimie
• Chimie
• Sciences et techniques
• Chemistry
• Science

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 09 septembre 2016
• Nombre de lectures: 2
• EAN13: 9782759820368
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 13 Mo

Extrait

Chimie et changement climatique
Le réchauffement de la planète
est une réalité aujourd’hui
identifi ée comme majeure pour la Chimie et Chimie etpopulation de la Terre. Il
apparaît deux raisons impératives de
modifi er nos façons de vivre :
limiter le réchauffement de l’at-changement
mosphère et nous adapter aux changement
changements climatiques
inéluctables.
Pour cela, il convient de com-climatique
prendre les causes de ce change- climatique
ment climatique qui sont complexes : de l’intensité du rayonnement solaire, liée à des variations
astronomiques de long terme, aux émissions gazeuses dans l’atmosphère, d’origines naturelles
(volcans) ou anthropiques (industrie, transports). Il faut ensuite comprendre comment ces
facteurs modifi ent le climat, prévoir les évolutions, anticiper les changements pour tenter de parer Jean-Claude Bernier
aux principaux dommages. Guy Brasseur
Les gaz envoyés dans l’atmosphère créent, par une chimie complexe, des aérosols qui modifi ent Yves Bréchet
l’intensité du rayonnement solaire, ou, à l’instar du gaz carbonique, inhibent l’évacuation de Sébastien Candel
l’énergie de la Terre par effet de serre… Par des mécanismes chimiques complexes, le réchauf- Anny Cazenave
fement touche la vie sur Terre : végétale ou animale, terrestre ou marine, bref tout ce qui fait
Vincent Courtillotl’environnement de l’homme et doit être compris et anticipé.
Marc FontecavePour s’adapter à ces changements vitaux inéluctables, la chimie a mobilisé ses compétences.
Emmanuel GarnierPuisque les « énergies renouvelables » sont intermittentes, la chimie fournit les moyens de la
Philippe Gœbelstocker (nouvelles batteries…) ; puisque les transports doivent épargner le pétrole, elle propose
Jack Legrandd’autres carburants (hydrogène, biocarburants) ; elle développe de nouveaux matériaux pour
des véhicules plus légers et moins gourmands ; elle propose d’utiliser le gaz carbonique comme Michel Legrand
matière première pour une nouvelle chimie organique ou pour élever des microalgues qui pour- Hervé Le Treut
ront fournir elles-mêmes d’intéressants biocarburants. Pascal Mauberger
Ces recherches de compréhension et d’innovations sont exposées dans ce livre par des
professionnels de haut niveau, actifs sur ces sujets dans l’industrie ou la recherche publique. Sa Coordonné par
lecture facilite la compréhension de ces changements considérables que nous sommes en train Minh-Thu Dinh-Audouin
de vivre.
Danièle Olivier
Paul Rigny
LIVRES
ISBN : 978-2-7598-2035-1
Prix : 25 €
9 782759 820351 www.edpsciences.org
LIVRES
CCHIMIE-CHANGEMENT-CLIMATIQUE_CV.indd Toutes les pagesHIMIE-CHANGEMENT-CLIMATIQUE_CV.indd Toutes les pages 29/07/2016 15:5029/07/2016 15:50Chimie
et changement
climatique
Cet ouvrage est issu du colloque « Chimie et changement climatique »,
qui s’est déroulé le 18 novembre 2015 à la Maison de la Chimie.« COLLECTION CHIMIE ET ... »
Collection dirigée par Bernard Bigot
Président de la Fondation internationale de La Maison de la Chimie
Chimie et
changement
climatique
Jean-Claude Bernier, Guy Brasseur, Yves Bréchet, Sébastien Candel,
Anny Cazenave, Vincent Courtillot, Marc Fontecave, Emmanuel Garnier,
Philippe Gœbel, Jack Legrand, Michel Legrand, Hervé Le Treut, Pascal
Mauberger
Coordonné par Minh-Thu Dinh-Audouin,
Danièle Olivier et Paul Rigny
Conception de la maquette intérieure et de la couverture :
Pascal Ferrari et Minh-Thu Dinh-Audouin
Images de la couverture : glace, ampoule, globe : doethion,
Coloures-pic, Sergey Nivens – Fotolia.com ; microalgue : Wikipé -
dia, Creative Commons CC-BY-2.5, Image courtesy of Alessandra
ede Martino and Chris Bowler ; 4 de couverture : ampoule et ville :
Coloures-pic – Fotolia.com ; SG COP21 ; globe : Simon Chabrillat,
BISA ; éoliennes : David McKay (2012).
Iconographie : Minh-Thu Dinh-Audouin
Mise en pages et couverture : Patrick Leleux PAO (Caen)
Imprimé en France
ISBN : 978-2-7598-2035-1
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tinées à une utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les
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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, consti -
tuerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants
du code pénal.
© EDP Sciences 2016
EDP Sciences
17, avenue du Hoggar, P.A. de Courtabœuf, BP 112
91944 Les Ulis Cedex A, FranceOnt contribué à la rédaction
de cet ouvrage :
Jean-Claude Bernier Vincent Courtillot Michel Legrand
Professeur Émérite de Professeur Émérite Directeur de recherche au
l’Université de Strasbourg de Géophysique CNRS
Ancien directeur du Université Paris-Diderot Chimiste de l’atmosphère et
département Chimie du CNRS Ancien Directeur de l’Institut des archives glaciaires
de Physique du Globe Laboratoire de Glaciologie
Guy Brasseur
Membre de l'Académie et Géophysique de
Ancien Directeur
des Sciences l’Environnement
Institut Max Planck de
UMR 5183, Grenoble
Météorologie (Hambourg, Marc Fontecave
Allemagne) Professeur au Collège de Hervé Le Treut
National Center for France Professeur à l’Université Pierre
Atmospheric Research « Chaire de Chimie des et Marie Curie et à l’École
(Boulder, CO, États-Unis) Processus Biologiques » Polytechnique
Président de la Fondation du Directeur de
l’Institut-PierreYves Bréchet
Collège de France Simon-Laplace
Professeur
Membre de l’Académie des Membre de l’Académie des
Institut Polytechnique de
Sciences Sciences
Grenoble
Haut-Commissaire à l’Énergie Emmanuel Garnier Pascal Mauberger
Atomique Membre senior Institut Président Directeur Général de
Membre de l'Académie Universitaire de France McPhy Energy
des Sciences Directeur de Recherche CNRS Président de l’Association
Historien du climat et des Française pour l’Hydrogène
Sébastien Candel
risques et les Piles à Combustible
Professeur des Universités
UMR LIENSs-Université de La (AFHYPAC)
Émérite à CentraleSupélec
Rochelle
Laboratoire EM2C, CNRS
Université Paris-Saclay Philippe Gœbel
Vice-président de l’Académie Président de l’Union des
des sciences Industries Chimiques (UIC)
Anny Cazenave Jack Legrand
Directeur pour les sciences de Professeur à l’Université de
la Terre à l’International Space Nantes
Science Institute à Berne Directeur du GEPEA,
Chercheur Émérite au Laboratoire de Génie des
Laboratoire d’Études en Procédés, Environnement,
Équipe éditoriale :Géophysique et Océanographie Agroalimentaire - UMR CNRS
Spatiale 6144/Université de Nantes/ Minh-Thu Dinh-Audouin,
Membre de l'Académie École des Mines de Nantes/ Danièle Olivier
des sciences ONIRIS et Paul Rigny
Sommaire
Avant-propos : par Danièle Olivier et Paul Rigny 9
Préface : par Bernard Bigot .............................. 13
Partie 1
Les variations multi-décennales
et séculaires du climat
Chapitre 1 : Le changement climatique :
perspecetives et implications pour le xxi siècle
par Hervé Le Treut ....................................... 19
Chapitre 2 : La compréhension du changement
climatique, de ses sources à sa modélisation :
questions encore ouvertes ?
d’après la conférence de Vincent Courtillot .. 45
Chapitre 3 : Fluctuations climatiques extrêmes et
sociétés au cours du dernier millénaire
par Emmanuel Garnier ................................ 67
Partie 2
La chimie : un outil pour l’étude
du changement climatique
Chapitre 4 : La chimie de la glace : une archive de
notre environnement passé
par Michel Legrand ...................................... 87
Chapitre 5 : La hausse du niveau de la mer :
observations et projections
par Anny Cazenave ....................................... 105
Chapitre 6 : Chimie atmosphérique et climat
par Guy Brasseur .......................................... 113 7

Partie 3
La transformation du système énergétique
pour assainir notre atmosphère
et gérer le risque climatique
Chapitre 7 : Que faire du CO ? De la chimie !
2
par Marc Fontecave ...................................... 133
Chapitre 8 : Actions des entreprises de la chimie
au service de la lutte contre le changement
climatique
par Philippe Gœbel ....................................... 153
Chapitre 9 : Prix du baril et énergies renouvelables
par Jean-Claude Bernier ............................. 165
Chapitre 10 : La complexité du réseau et
l’électricité verte
d'après la conférence de Yves Bréchet ........ 177
Partie 4
La chimie pour se passer
des combustibles fossiles
Chapitre 11 : La chimie face aux défs de la trans -
formation du système énergétique
par Sébastien Candel ................................... 197
Chapitre 12 : Les microalgues : pour quoi faire ?
par Jack Legrand .......................................... 223
Chapitre 13 : L’hydrogène, vecteur de la transition
énergétique
par Pascal Mauberger .................................. 239
8
Chimie et changement climatique
Avantpropos
La mission de la Fondation citoyens curieux et impliqués
de la Maison de la Chimie est dans le développement de la
de promouvoir la chimie et chimie – à la fois science et
technique – pour le présent et ses applications pour
contripour l’avenir.buer à son développement au
service de l’homme et de la À vrai dire, le thème du présent
société. Il s’agit en particulier volume Chimie et changement
de faire prendre conscience à climatique ne concerne la « vie
un public non spécialiste (sans quotidienne » qu’avec une
acoublier les plus jeunes) de tout ception un peu différente des
ce que notre vie quotidienne autres. Plus que directement
doit à la chimie : qualité de vie, invention de l’homme co