Clefs n°61 Printemps 2013
Clefs n°61 Printemps 2013
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°61 de Printemps 2013

  • Périodicité : annuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 108

  • Taille du fichier PDF : 5,8 Mo

  • Dans ce numéro : les énergies bas carbone.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Les énergies bas carbone Avant-propos « Je défends fortement l’idée d’un bouquet énergétique à base des énergies nucléaire et renouvelables en jouant au mieux de leur complémentarité. » 2 CLEFS CEA - N°61 - PRINTEMPS 2013 Chacun le sait, la disponibilité d’une énergie suffisamment abondante, aisément mobilisable et compétitive conditionne le développement économique et social d’un pays. Malgré les efforts de sobriété et l’amélioration de l’efficacité énergétique qu’il fera, le monde va devoir faire face à des besoins grandissants d’énergie, puisque d’ici 2050 la population de la planète devrait augmenter de plus de 30% et que plus d’un milliard de personnes aspirent légitimement dès maintenant à voir leur consommation croître fortement pour leur permettre d’atteindre un niveau de vie satisfaisant. Le champ de contraintes est très fort, étant donné que plus de 80% de la consommation primaire mondiale d’énergie repose actuellement sur les énergies fossiles, alors que leur épuisement et leur renchérissement sont inéluctables et que leur consommation massive augmente les risques sanitaires, environnementaux et de changement climatique. La preuve en est que l’accroissement de la demande a été de plus de 25% entre 2002 et 2010. La France qui importait pour 23 milliards d’euros d’énergies fossiles en 2005 a pratiquement multiplié par trois ses dépenses en 6 ans, pour atteindre 62 milliards d’euros en 2011, soit 90% de notre déficit commercial 2011. Et s’il y a bien une certitude sur le moyen-long terme, c’est que le prix des énergies fossiles ne peut être pour notre pays que de plus en plus pénalisant. L’exploitation des gaz et huiles de roches-mères, si elle se réalise, ne fera que repousser de quelques décennies au plus l’échéance. L’impératif est donc de réduire, avec le reste du monde, dès que possible, notre consommation de produits fossiles, au profit des énergies décarbonées domestiques. Dans notre cas, ce sont les énergies renouvelables et nucléaire. Nous ne pouvons qu’en être bénéficiaires : forte amélioration de notre balance commerciale, forte diminution des impacts sanitaires, environnementaux et climatiques, et prolongation de la disponibilité de ces ressources naturelles pour les usages difficilement substituables. Je défends fortement l’idée d’un bouquet énergétique à base de ces énergies nucléaire et renouvelables en jouant au mieux de leur complémentarité. Il est urgent de le décider afin de mettre en place progressivement les financements nécessaires et en œuvre, grâce à nos investissements de recherche et développement, les évolutions technologiques indispensables, en valorisant ainsi au mieux nos atouts. Il est primordial, dans le cadre du débat énergétique qui débute, de garder ouvert un large spectre d’options et de développer des synergies entre les sources d’énergie : l’énergie nucléaire, en tant que source continue, massive et programmable d’électricité et de chaleur, répondant aux besoins de base incompressibles d’un pays pour sa partie fortement urbanisée et industrialisée, et les énergies renouvelables, source intermittente, diffuse, pouvant répondre, en la combinant avec des capacités adaptées de stockage qui réduisent d’autant la dimension des réseaux d’interconnexions, à des besoins plus flexibles et dont il faut favoriser la consommation locale, au plus près de la production. Le CEA, devenu en 2010 le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, participe activement à la réflexion sur la transition énergétique, au travers notamment de l’alliance Ancre (Alliance nationale de coordination de la recherche pour l’énergie). Il apporte ainsi sa contribution aux réflexions engagées au niveau national : exercice « Énergies 2050 » à l’automne 2011, débat national sur la transition énergétique lancé en novembre 2012. Dans le cadre de ce débat, la ministre de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie a demandé à l’Ancre d’appor ter des éclairages sur les « futurs » possibles pour la France, dans un contexte européen et mondial, en focalisant son approche sur les aspects scientifiques et technologiques, en éclairant les potentialités associées aux ruptures et innovations technologiques. La transition énergétique est nécessaire et le CEA, avec les compétences qui sont les siennes, souhaite y apporter toute sa contribution en tant qu’un acteur majeur de la recherche et de l’innovation dans le domaine de l’énergie. Le CEA mène des recherches dans le domaine de l’énergie nucléaire, qui reste une énergie d’avenir, y compris après l’accident de Fukushima, dont nous devons tirer tous les enseignements pour garantir, en toutes circonstances, la parfaite sûreté du fonctionnement des installations.
Les études sont activement poursuivies sur l’énergie de fission, notamment au travers du projet de réacteur prototype de 4 e génération ASTRID, comme sur l’énergie de fusion, en support au projet ITER. Le CEA conduit avec la même détermination des recherches sur le solaire photovoltaïque classique ou à concentration, le solaire thermodynamique et les possibilités de stockage thermique. Pour faciliter l’adaptation instantanée entre l’offre et la demande d’électricité, le CEA s’intéresse avec une haute priorité d’une part, au développement de l’intel ligence dans les réseaux électriques et d’autre part, aux différents modes de stockage massifs ou diffus de l’électricité. Les systèmes de stockage électrochimique (batteries, piles à combustible...) font l’objet d’une recherche intensive. Cette démarche d’innovation s’appuie sur des ruptures technologiques avec l’utilisation de nanomatériaux et des ruptures systèmes. Dans les transports, il s’agit de remplacer les motorisations exclusivement thermiques par des véhicules électriques ou hybrides, de développer l’usage de l’hydrogène, les performances des piles à combustible et des biocarburants de 2 e génération (en particulier avec le projet Syndièse) et de 3 e génération avec les microalgues par exemple, qui sont d’autres moyens de stockage à grande échelle des énergies renouvelables. Les possibilités d’un couplage intelligent entre différentes technologies sont souvent issues de l’analyse minutieuse des modes de vie. Le couplage entre des panneaux solaires photovoltaïques placés sur un toit qui alimentent un véhicule électrique en stationnement en est un excellent exemple. C’est cette expérience que nous menons à l’Ines (Institut national de l’énergie solaire). Enfin, la réflexion et les recherches du CEA portent sur une utilisation optimisée et efficace de l’énergie, que ce soit dans les transports, dans l’industrie ou dans l’habitat, qui représentent la plus grande part de notre consommation en énergies fossiles, en valorisant par exemple la chaleur issue du nucléaire ou grâce aux matériaux bio-inspirés ou aux nanosciences. Le véritable objectif national à atteindre est donc bien de substituer les énergies fossiles, qui constituent aujourd’hui en France les deux tiers de la consommation finale d’énergie, par des énergies renouvelables, sous réserve d’améliorer fortement leur compétitivité économique. Songeons qu’en 2013, le surcoût de l’électricité renouvelable (environ 4% de la consommation totale) représentera en France pour les consommateurs au moins 3,6 milliards d’euros et pour nos amis allemands au moins 18 milliards (environ 18% de leur consommation totale d’électricité). L’utilisation croissante des énergies renouvelables, qui sont majoritairement productrices d’électricité, va conduire inéluctablement à augmenter la part d’électricité dans notre consommation (actuellement environ 50%) et donc réduire mécaniquement celle du nucléaire – en 2012, elle a été de 79% – quand bien même la production nucléaire resterait en volume voisine de ce qu’elle est aujourd’hui. Je remercie tous ceux qui ont contribué à rédiger cette édition passionnante de Clefs CEA et invite ses lecteurs à découvrir l’implication et les réalisations du CEA dans le domaine des énergies bas carbone. Les enjeux énergétiques auxquels nous sommes confrontés méritent que chacun soit pleinement informé des développements scientifiques et technologiques s’offrant à nous dans le domaine des énergies nucléaire et renouvelables qui seront incontestablement des composantes complémentaires d’importance croissante dans le mix énergétique national et mondial. > Bernard Bigot Administrateur général du CEA CLEFS CEA - N°61 - PRINTEMPS 2013L. Godart/CEA 3



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