Énergie et Société

Énergie et Société

• L'énergie fossile comprend le pétrole (durée de ressources : 40 ans), le gaz naturel (durée de ressources : 65 ans) et le charbon (durée de ressources : 145 ans).
• Les sources renouvelables incluent l'énergie éolienne, la biomasse et l'énergie solaire.
• Le nucléaire utilise la fission pour générer de l'énergie. Une nouvelle génération de fission est en cours de développement.
• L'hydrogène est un vecteur énergétique potentiellement intéressant, notamment en utilisant la vapeur de reformage (méthane, éthanol...) et les piles à combustible (PEM, SOFC).
• Il existe un lien direct entre l'énergie et le développement de la société.
• La production mondiale d'énergie en 2016 était d'environ 13 Gtep, et la consommation d'environ 9,5 Gtep.
• Difficile de comparer les sources d'énergie au temps présent.
• Les réserves mondiales de pétrole sont d'environ 239 Gtep, celles de gaz naturel d'environ 168 Gtep et celles de charbon d'environ 505 Gtep. Les réserves totales de combustibles fossiles sont d'environ 912 Gtep, représentant 90% des réserves totales.
• Les réserves de uranium sont d'environ 50 Gtep et de thorium d'environ 56 Gtep.

Panorama de l'énergie

• Un panorama mondial de l'énergie comprend l'énergie primaire, finale, renouvelable et fossile, les réserves...
• Le lien entre l'énergie et la société (identité de Kaya)
• Les modèles de société et les enjeux de l'énergie au XXIème siècle
• Les bases historiques : « The Limits to growth », rapport Meadows, 1970
• Notions fondamentales : croissance exponentielle, croissance logistique
• Modélisation de la société
• Prévisions du GIEC sur l'énergie
• Croissance verte et cycle du carbone

Rappels sur les types d'énergie

• Toute transformation de la matière ou de l'état de température d'un lieu nécessite une dépense d'énergie.
• La richesse produite (PIB) provient de ces transformations.
• Il existe un lien direct entre l'énergie et le devenir de la société.
• Les énergies primaires sont les sources directes d'énergie, comme le solaire, l'hydraulique, le vent, les vagues, le nucléaire.
• Les énergies finales sont les formes d'énergie utilisées pour les activités humaines, comme l'électricité, la chaleur.
• La conversion d'énergie est le processus de changement d'une forme d'énergie à une autre.
• Les combustibles fossiles, le nucléaire, et les énergies renouvelables sont tous des sources importantes d'énergie pour les activités humaines.

Réserves mondiales d'énergie

• Pétrole, Gaz naturel, Charbon, Uranium et thorium
• Réserves non renouvelables : Hydroélectricité, Éolien, solaire, biomasse.

Les modèles de société et leurs enjeux

• Les bases historiques : le rapport Meadows (1970) sur les limites de la croissance.
• Modélisation de l'avenir de l'humanité : population, ressources alimentaires, industrialisation, pollution, ressources fossiles.
• Croissance exponentielle, croissance logistique, effet de retard.
• Limites : ressources, capacités limites, consommation.
• Limites sociales : paix, stabilité sociale, santé, éducation, emploi, progrès technologiques.

Croissance exponentielle et croissance logistique :

• Le taux de croissance constant conduit à une croissance exponentielle, ce qui suppose que les ressources sont infinies.
• La croissance logistique reconnaît que les ressources ont une limite, ce qui conduit à un ralentissement de la croissance au fur et à mesure que la capacité limite est atteinte.
• Limite biotique.

Comment modélise-t'on la société ?

• Indicateurs : population, nourriture, capital, industrialisation, pollution...
• Rétroactions au niveau de la population, de la nourriture, du capital industriel...

Résultats de simulation

• Cas standard: Effondrement après avoir atteint la limite de capacité.
• Cas de contrôle de la pollution et démographique: Recule de pic de croissance.
• Cas de ressources "illimités" : Un pic de croissance suivi d'un effondrement.
• Effet positif du contrôle démographique sur la déplétion de ressources.
• Effet positif des restrictions du PIB sur la déplétion de ressources.