Énergies Renouvelables Quiz

Introduction à l'énergie et au changement climatique

• Le présentateur est Monsieur M.L. Dieng, expert environnementaliste et ingénieur géomaticien.
• Il est doctorant en ingénierie du développement durable aux sciences et techniques émergentes à l'École Polytechnique de Thiès.

Concepts de base de l'énergie et du climat

• L'énergie est une grandeur physique caractérisant tout changement d'état dans un système.
• Elle se manifeste par des modifications de la température, de la vitesse, de la forme, de la composition chimique, de la position (dans un champ gravitationnel, magnétique ou électrique), et par des modifications du nombre de photons.
• L'énergie est l'unité de compte des transformations du monde.

Concepts de base liés à l'énergie

• L'énergie est la capacité d'un système à effectuer un travail, disponible sous différentes formes telles que cinétique, thermique, chimique, électrique, etc.
• Les sources d'énergie peuvent être renouvelables ou non renouvelables.
• Les sources d'énergie renouvelables sont inépuisables à l'échelle humaine, incluant le solaire, l'éolien, l'hydraulique, la biomasse et la géothermique.
• Les sources d'énergie non renouvelables sont finies, comme le pétrole, le charbon, le gaz naturel et l'uranium (nucléaire).

Energie primaire et secondaire

• L'énergie primaire est disponible dans la nature (soleil, pétrole brut), tandis que l'énergie secondaire est transformée pour une utilisation (électricité, essence).
• L'efficacité énergétique est le rapport entre l'énergie utile et l'énergie consommée, mesurant la performance d'un système.
• Le mix énergétique représente la répartition des différentes sources d'énergie dans la consommation d'un pays ou d'une région.

Concepts liés au climat

• Le climat est l'ensemble des conditions météorologiques moyennes observées sur une longue période (au moins 30 ans), comprenant la température, les vents, l'insolation, les précipitations et l'humidité.
• Le changement climatique est une modification durable des paramètres climatiques, principalement due aux activités humaines.

Qu'est-ce que l'effet de serre ?

• L'effet de serre est un phénomène naturel qui maintient une température moyenne de 15°C sur Terre.
• L'activité humaine augmente l'effet de serre, provoquant une augmentation de la température.
• Sans l'effet de serre, la température de la Terre serait de -18°C.

D'où viennent les gaz à effet de serre ?

• Les gaz à effet de serre ont des origines variées.
• Le principal gaz à effet de serre (CO2) provient de la combustion d'énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon) et de la déforestation.
• D'autres gaz, comme le méthane (CH4) et le protoxyde d'azote (N2O), ont également des sources diverses.
• En France, le secteur des transports représente une part importante des émissions de gaz à effet de serre.

Gaz à effet de serre

• Le dioxyde de carbone (CO2) est principalement issu de la combustion du charbon, du pétrole et du gaz pour l'énergie, le transport et le chauffage.
• Le protoxyde d'azote (N2O) provient des sites d'élimination des déchets, de l'agriculture et du bétail.
• Le méthane (CH4) est produit dans les sites d'élimination des déchets, l'agriculture et pendant l'exploitation des combustibles fossiles.
• Les hydrofluorocarbures (HFC), les hydrocarbures perfluorés (PFC) et l'hexafluorure de soufre (SF6) sont utilisés dans les réfrigérateurs, la climatisation et les industries.

La théorie de l'effet de serre atmosphérique

• La Terre, étant dans le vide, échange de la chaleur par rayonnement électromagnétique.
• 30 % de la lumière solaire est réfléchie (albedo), tandis que 70 % sont absorbés avant d'être réémis sous forme d'infrarouges.
• L'effet de serre ralentit la dissipation de cette chaleur.
• Le gaz à effet de serre (CO2 et vapeur d'eau) piège les infrarouges, entraînant un réchauffement.

Analyse

• La figure illustre les mécanismes par lesquels la Terre échange de l'énergie dans l'espace.
• La Terre agit comme un corps "gris", reflétant environ 30% de la lumière solaire et absorbant le reste, provoquant un réchauffement climatique.
• Le réchauffement est amplifié par l'augmentation des gaz à effet de serre.

Analyse (Suite)

• Le graphique compare les courbes d'émission du corps noir du soleil et de la Terre.
• Le soleil émet une forte concentration dans le spectre visible, tandis que la Terre émet principalement dans l'infrarouge lointain.
• L'atmosphère, notamment par les gaz à effet de serre comme le CO2 et la vapeur d'eau, joue un rôle crucial dans l'absorption de l'énergie infrarouge émise par la Terre.

La théorie de l'effet de serre atmosphérique

• Arrhenius a émis l'hypothèse que l'augmentation du CO² due à la combustion de combustibles fossiles peut réchauffer la planète.
• Augmentation du CO² et croissance des végétaux en synergie pour une augmentation de la productivité de la biosphère.

Pourquoi la température de la planète augmente ?

• La quantité de gaz à effet de serre augmente depuis la révolution industrielle du XIXe siècle.
• Les activités humaines (industrie, transport) et nos modes de vie émettent plus de CO² et de CH4.

Histoire du changement climatique et des émissions de gaz à effet de serre

• La Terre a connu des alternances de périodes de réchauffement et de refroidissement naturelles.
• La révolution industrielle au XIXe siècle a marqué un tournant, avec une forte augmentation des émissions de CO2.
• Des signaux d'alerte pour le changement climatique ont émergé avec le rapport du Club de Rome en 1972 et le Sommet de Rio en 1992.

L'impact des activités humaines

• Le secteur de l'énergie est responsable de 73% des émissions mondiales de gaz à effet de serre.
• Les énergies renouvelables (solaire, éolien, hydraulique) représentent une solution durable pour la transition énergétique mondiale.
• Les activités humaines modifient profondément les écosystèmes, menaçant la biodiversité, affectant l'eau potable, et les terres arables.

L'impact des activités humaines : Le secteur de l'agriculture

• L'agriculture contribue à environ 24 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre.
• Cette contribution se manifeste principalement via le méthane (CH4) des élevages et des rizières et le protoxyde d'azote (N2O) de l'utilisation des engrais chimiques.
• La déforestation pour étendre les terres agricoles aggrave les problèmes environnementaux.

L'impact des activités humaines : Le secteur du commerce

• Le commerce international exerce une forte pression sur l'environnement.
• Le transport de Marchandises (maritime, aérien et terrestre) contribue significativement aux émissions de CO2 qui aggravent le réchauffement climatique.
• Le commerce encourage des pratiques non durables aggravant la déforestation et l'exploitation excessive des ressources naturelles et créant de la pollution.

L'impact des activités humaines : Le secteur de la santé

• Les activités humaines affectent la santé humaine par la pollution de l'air, entraînant 7 millions de décès prématurés, lié aux maladies respiratoires et cardiovasculaires.
• Les changements climatiques favorisent la propagation de maladies comme le paludisme.
• L'utilisation de produits chimiques en agriculture et industrie contamine l'alimentation et augmente le risque de cancers et maladies chroniques.

L'impact des activités humaines : Le Secteur de la pêche

• La surpêche réduit les populations de poissons et menace la biodiversité.
• L'acidification et le réchauffement des océans perturbent les habitats marins et la répartition des espèces.
• La pollution marine par les plastiques, les produits chimiques et les hydrocarbures dégrade les écosystèmes et les zones de reproduction des poissons.

L'impact des activités humaines : Le secteur du transport

• Le secteur des transports est responsable de 23% des émissions de gaz à effet de serre en raison de l'utilisation de carburant fossile.
• L'urbanisation et la demande croissante en mobilité aggravent les émissions, la congestion routière et fragmentent les habitats naturels.

L'impact des activités humaines : Le secteur de l'habitat

• L'urbanisation rapide et la construction de logements ont un impact majeur sur le secteur de l'habitat.
• L'artificialisation des sols, la perte de biodiversité et les risques d'érosion côtière et d'inondation sont aggravés par le changement climatique.
• La construction génère des émissions de gaz à effet de serre et dégrade les sols et les ressources en eau de façon importante.

Chap 2 : Transition énergétique et innovation technologiques

• La transition énergétique vise à réduire la dépendance aux énergies fossiles et favorise l'utilisation des énergies renouvelables.
• Cette transition repose sur des innovations technologiques comme les réseaux électriques intelligents, le stockage d'énergie, l'hydrogène vert et les technologies de captage et de stockage du carbone.

Enjeux mondiaux

• La réduction des émissions, qui est un élément central pour lutter contre le changement climatique
• La sécurité énergétique, qu'il est fondamental de diversifier les sources d'approvisionnement en énergie.
• Le développement durable.

Réduction des émissions

• La réduction des émissions de gaz à effet de serre, notamment le CO2, le CH4 et le N2O, qui sont issus de nos activités humaines (industrie, transport, agriculture), est essentielle pour limiter le réchauffement climatique.

Sécurité énergétique

• La sécurité énergétique vise à garantir un accès stable, abordable et durable aux sources d'énergie pour répondre aux besoins mondiaux.
• La dépendance aux combustibles fossiles expose les pays aux fluctuations des prix et aux tensions géopolitiques.
• La diversification des sources d'énergie et, notamment, l'adoption des énergies renouvelables, est cruciale pour minimiser ces vulnérabilités.

Développement durable

• Le développement durable cherche à trouver un équilibre entre la croissance économique, la préservation de l'environnement et l'équité sociale.
• Il nécessite une gestion raisonnée des ressources naturelles, une économie circulaire (réduction des déchets, recyclage), des investissements dans l'éducation, la santé et les infrastructures durables, et la conservation des écosystèmes et de la biodiversité.

Contexte : le rôle des énergies renouvelables

• Les énergies renouvelables (solaire, éolien, hydroélectricité, biomasse et géothermie) jouent un rôle central dans la lutte contre le changement climatique.
• Elles réduisent l'empreinte carbone, répondent aux besoins énergétiques croissants et contribuent à atteindre les objectifs de l'accord de Paris pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de 1,5 °C.

Chapitre 3 : Energies renouvelables

• Les énergies renouvelables sont des sources d'énergie qui se régénèrent naturellement, avec un rythme plus rapide que leur consommation, comme des alternatives durables et écologiques aux énergies fossiles.
• Ces énergies ont un faible impact environnemental, ne produisant pas de gaz à effet de serre lorsqu'elles sont utilisées.
• Les principales formes d'énergies renouvelables sont le solaire, l'éolien, l'hydraulique, la biomasse et la géothermie.

Chapitre 3 : Energies renouvelables (suite)

• L'énergie hydraulique utilise l'eau en mouvement pour produire de l'électricité.
• La biomasse utilise les matières organiques pour produire de la chaleur, de l'électricité ou des biocarburants.
• La géothermie tire partie de la chaleur stockée sous la surface de la Terre pour produire de l'électricité ou chauffer les bâtiments.
• La marémotrice et la houlomotrice utilisent respectivement l'énergie des marées et des vagues pour produire de l'électricité.

Potentiel et défis des énergies renouvelables

• Les énergies renouvelables offrent un potentiel significatif pour répondre aux besoins énergétiques.
• Elles présentent un caractère inépuisable, une faible empreinte carbone et renforcent la sécurité énergétique mondiale.
• Cependant, la variabilité des sources (ex: solaire, éolien) exige des solutions efficaces de stockage.
• Les coûts initiaux des infrastructures peuvent être un obstacle, et leur déploiement peut engendrer des impacts environnementaux.

Chapitre 4 : Efficacité énergétique et technologie

• L'efficacité énergétique consiste à optimiser l'utilisation de l'énergie pour accomplir une tâche ou un service tout en minimisant les pertes.
• Elle joue un rôle central dans la transition énergétique.
• Les avancées technologiques, comme les ampoules LED, les appareils électroménagers à faible consommation, et les systèmes de gestion intelligente de l'énergie (domotique), améliorent l'efficacité énergétique tout en maintenant le confort des utilisateurs.

Chapitre 4 : Efficacité énergétique et technologie (suite)

• Dans le domaine des transports, les technologies, comme les véhicules électriques, les systèmes de transport en commun intelligents, les systèmes de récupération de chaleur et les réseaux intelligents, permettent de limiter les pertes tout en intégrant les énergies renouvelables.
• Les politiques adaptées, les incitations économiques et la sensibilisation des consommateurs sont essentiels pour une meilleure efficacité énergétique.

Techniques et technologies pour améliorer l'efficacité énergétique

• L'amélioration de l'efficacité énergétique repose sur l'adoption de techniques et technologies avancées dans divers secteurs.
• Dans le bâtiment : isolation thermique, éclairage LED, chauffage performant, domotique.
• Dans l'industrie : récupération de chaleur résiduelle, moteurs à haut rendement, optimisation des processus.
• Dans les transports : véhicules électriques, systèmes de transport intelligents, carburants alternatifs.
• En production d'énergie : réseaux intelligents, cogénération, stockage d'énergie.

Innovations et technologies pour réduire les émissions

• Les innovations technologiques jouent un rôle-clé dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES).
• Nouvelles technologies comme le captage et le stockage du carbone, les énergies renouvelables avancées et l'hydrogène vert permettent de produire de l'énergie propre.
• Le secteur des transports en adoptant les véhicules électriques, les carburants alternatifs, et les systèmes de transports intelligents.
• L'industrie optimise les procédés et utilise des nouveaux matériaux.
• L'agriculture de précision et les pratiques durables réduisent l'impact environnemental dans l'agriculture.

Chapitre 5 : Politiques et réglementations

• Les politiques et réglementations en matière d'énergie et de climat sont des instruments essentiels pour guider la transition énergétique.
• Elles visent à réduire les émissions de GES, à promouvoir l'utilisation d'énergies renouvelables, et à améliorer l'efficacité énergétique.
• Ces politiques sont définies à différents niveaux (international, national, local) et concernent une variété de secteurs.

Chapitre 5 : Politiques et réglementations (suite)

• L'Accord de Paris vise à limiter le réchauffement climatique à 2°C maximum.
• Les objectifs de développement durable (ODD) de l'Agenda 2030 incitent les pays à mettre en place des politiques climatiques ambitieuses.
• Le marché du carbone vise à financer financièrement les réductions d'émissions.
• Les politiques sectorielles aident à une transition énergétique juste et équilibrée.

Chapitre 5 : Politiques et réglementations (suite)

• Les stratégies nationales pour la transition énergétique incluent souvent des objectifs à long terme, comme la neutralité carbone d'ici 2050.
• Les subventions et incitations fiscales encouragent les projets d'énergies renouvelables et d'efficacité énergétique.
• Les réglementations sur les émissions de GES fixent des normes strictes pour les différents secteurs.

Chapitre 5 : Politiques et réglementations (suite)

• Les plans d'adaptation au changement climatique renforcent la résilience des communautés face aux impacts du changement climatique.
• Les politiques locales, comme à l'échelle des villes, ont un rôle crucial pour un développement durable.
• Des subventions locales favorisent l'installation d'énergies renouvelables et améliorent la gestion des déchets.

Chapitre 5 : Financement et mécanismes économiques

• Les financements climatiques aident les pays en développement dans la transition vers un développement durable.
• Des instruments financiers tels que les crédits carbone, les certificats verts, et les obligations vertes sont utilisés pour mobiliser des fonds privés et publics.
• La taxation carbone, qui impose une charge financière aux entreprises en fonction de leurs émissions de CO², vise à inciter la réduction des émissions.

Cadres législatifs et réglementaires

• Le cadre législatif et réglementaire définit les lois, règlements, politiques et normes pour encadrer une activité ou un domaine spécifique, comme les énergies renouvelables.
• Il vise à promouvoir leur développement, réguler leur exploitation et garantir leur intégration dans les systèmes énergétiques nationaux tout en respectant les impératifs environnementaux, économiques et sociaux.

Cadres législatifs et réglementaires (suite)

• Un tel cadre comprend souvent des lois relatives à la transition énergétique, des politiques incitatives comme les subventions et des réglementations techniques pour les installations.
• Ces cadres définissent les objectifs nationaux ou internationaux, comme ceux fixés par l'Accord de Paris, ou des directives liés à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
• Ils encouragent l'innovation, protègent les intérêts des parties prenantes, y compris les communautés locales et les investisseurs.

Stratégies internationales et accords climatiques

• Les stratégies internationales jouent un rôle central dans la lutte contre le changement climatique à l'échelle mondiale pour limiter l'augmentation de la température mondiale, réduire les émissions de GES et favoriser l'adaptation aux impacts climatiques.

Stratégies internationales et accords climatiques (suite)

• L'Accord de Paris (2015) est un traité international juridiquement contraignant qui fixe l'objectif de limiter le réchauffement climatique à 2°C.
• Les CDN (contributions déterminées au niveau national) permettent aux différents pays de définir leurs propres engagements de réduction des émissions.
• La coopération internationale est essentielle pour garantir une transition juste et équitable.

Testez vos connaissances sur les énergies renouvelables et leur impact environnemental. Ce quiz aborde différents types d'énergie renouvelable, leurs avantages, leurs inconvénients et leur utilisation dans le contexte actuel. Découvrez les défis auxquels nous faisons face pour une transition énergétique durable.