Septième exposé
Est-ce que les techno
sciences seront toujours en mesure de satisfaire les besoins
énergétiques de l'ensemble des sociétés complexes mondialisés?
Hypothèses de départ
1°) Même après 2050, la survie de notre système économique mondial demandera un accroissement de flux d’énergie de l’ordre de 1500 TWh/an.
2°) la perte de flux d’énergie utile après 2050 serait au minimum de 2000 TWh/an.
Ces hypothèses sont, dans l’état de nos connaissances actuelles, sinon optimistes du moins raisonnables.
Pour que notre système économico-industriel ne s’écroule pas, les systèmes de production d’énergies alternatives devront compenser d'une manière synchrone la perte des flux d'énergies fossiles, tout en participant à la croissance du système. Pour cela la production de flux d'énergie devra s'accroître chaque année de 3500 TWh/an, dont 2000 TWh/an pour compenser les pertes d’énergies fossiles et 1500 TWh/an pour maintenir la croissance du système. Cette accroissement serait actuellement de l’ordre de 300 TWh/an et celui attendu pour la prochaine décennie peut-être de l'ordre de 500 TWh /an. (Il est très difficile d’obtenir des valeurs non commerciales à ce sujet)
Si nous admettons comme raisonnables ces ordres de grandeurs, cela signifierait que l'industrie mondiale devrait être en mesure d'accroître, durant les 4 ou 6 prochaines décennies, le rythme de construction d’installations d’énergies alternatives, par un facteur d’environ 7, soit (3500/500), par rapport à ce qu’elle se sent capable de réaliser dans un proche avenir, ou par un facteur d'environ 12, soit (3500/300), par rapport à ce qu’elle peut produire aujourd'hui.
Est-il possible de relever ce défi?
Prenons d’abord le cas de l’énergie solaire.
L'idée est largement répandue que le soleil est la source d'énergie idéale qui permettra à notre civilisation mondialisée de durer éternellement. Est-ce vraiment le cas? Pour plus d'informations cliquez sur énergie solaire.
Parmi les importants systèmes d'énergie solaire citons la technologie dite à concentration.
Energie solaire à concentration : L'ambitieux projet DESERTEC construit dans le Sahara, devra fournir en 2050 (après 47 ans de travaux) 700 TWh/an. Soit une contribution annuelle a l'accroissement des flux d'énergie d’environ 16 TWh/an, soit 700/47.
La contribution de toutes les installations des systèmes d'énergie solaire à concentration devrait fournir une puissance globale allant de 420 MW en 2015 à 1500 GW d'ici 2050. Exprimé en flux annuel d'énergie, ces deux valeurs deviennent respectivement 0,2 TWh/an et 9000 TWh/an (en supposant 6000 heures de production par an, voir système de conversion d'énergie. Ainsi la croissance moyenne des flux d'énergie venant de cette technique, calculée sur 35 ans (2050-2015) serait de 260 TWh / an, soit ((9000-0,2) / 35). Si cette croissance pouvait être maintenue au-delà de la seconde moitié de ce siècle, cette technologie pourrait couvrir près de 7,4% (soit 260/3500) x 100 des 3500 TWh / an requis.
Qu'en est-il des Barrages hydroélectriques:
Le plus grand barrage du monde, le barrage des Trois Gorges en Chine, construit en 14 ans, produit environ 80 TWh / an, soit une contribution annuelle à l'accroissement des flux d'énergie égale à 5,7 TWh / an, soit (80/14). Si cette accroissement pouvait être maintenu au-delà de 2050 il contribuerait à 0,16%, soit (5,7/3500) x 100 de la croissance annuelle requise après 2050.
Notez que tous les barrages hydroélectriques dans le monde, dont les constructions ont commencé il y a environ une centaine d’années, produisent environ 3500 TWh/an, soit un accroissement moyen des flux d’énergie de 35 TWh/an). (3500/100).
Qu'en est-il des Centrales nucléaires
Un réacteur nucléaire de troisième génération, d’une puissance de 1600 MW, construit en 10 ans, pourrait fournir au mieux (avec 6500 heures/an de production) environ 10 TWh/an, (voir système de conversion d'énergie). Ceci représente une contribution annuelle d'environ 1 TWh/an. (10/10). Ce chiffre représente 0,03% (1/3500) x 100 de la croissance annuelle ciblée après 2050.
A titre indicatif, la production mondiale de flux d'énergie dans le monde générée par les centrales nucléaires est actuellement de 2500 TWh / an. Il aura fallu plus de 50 ans pour atteindre ce résultat (soit une croissance moyenne de 50 TWh/an).
Reste l’approche des centrales d’éoliennes et de panneaux photovoltaïques de moyenne importance.
Considérons une installation de moyenne importance formée de:
1°) une grande éolienne de 5 MW fonctionnant 1800 heures/an produisant ainsi une énergie utile de 9 GWh/an
2°) de 40’000 panneaux photovoltaïques totalisant 10 MW, pour 1100 heures/an de production, fournissant une énergie utile de 11 GMh/an
Si construite en 2 ans, une seule de ces installations contribuerait à un accroissement annuel des flux d'énergie de 0,02 TWh/an (11+9)/1000 soit une contribution à l'accroissement annuel des flux d'énergie de 0,01 TWh/an (0,02/2) .Une telle installation contribuerait au niveau de 0,0003 % à l’accroissement annuel des flux d'énergie nécessaire après 2050.
Lire la suite 7-1
1°) Même après 2050, la survie de notre système économique mondial demandera un accroissement de flux d’énergie de l’ordre de 1500 TWh/an.
2°) la perte de flux d’énergie utile après 2050 serait au minimum de 2000 TWh/an.
Ces hypothèses sont, dans l’état de nos connaissances actuelles, sinon optimistes du moins raisonnables.
Pour que notre système économico-industriel ne s’écroule pas, les systèmes de production d’énergies alternatives devront compenser d'une manière synchrone la perte des flux d'énergies fossiles, tout en participant à la croissance du système. Pour cela la production de flux d'énergie devra s'accroître chaque année de 3500 TWh/an, dont 2000 TWh/an pour compenser les pertes d’énergies fossiles et 1500 TWh/an pour maintenir la croissance du système. Cette accroissement serait actuellement de l’ordre de 300 TWh/an et celui attendu pour la prochaine décennie peut-être de l'ordre de 500 TWh /an. (Il est très difficile d’obtenir des valeurs non commerciales à ce sujet)
Si nous admettons comme raisonnables ces ordres de grandeurs, cela signifierait que l'industrie mondiale devrait être en mesure d'accroître, durant les 4 ou 6 prochaines décennies, le rythme de construction d’installations d’énergies alternatives, par un facteur d’environ 7, soit (3500/500), par rapport à ce qu’elle se sent capable de réaliser dans un proche avenir, ou par un facteur d'environ 12, soit (3500/300), par rapport à ce qu’elle peut produire aujourd'hui.
Est-il possible de relever ce défi?
Prenons d’abord le cas de l’énergie solaire.
L'idée est largement répandue que le soleil est la source d'énergie idéale qui permettra à notre civilisation mondialisée de durer éternellement. Est-ce vraiment le cas? Pour plus d'informations cliquez sur énergie solaire.
Parmi les importants systèmes d'énergie solaire citons la technologie dite à concentration.
Energie solaire à concentration : L'ambitieux projet DESERTEC construit dans le Sahara, devra fournir en 2050 (après 47 ans de travaux) 700 TWh/an. Soit une contribution annuelle a l'accroissement des flux d'énergie d’environ 16 TWh/an, soit 700/47.
La contribution de toutes les installations des systèmes d'énergie solaire à concentration devrait fournir une puissance globale allant de 420 MW en 2015 à 1500 GW d'ici 2050. Exprimé en flux annuel d'énergie, ces deux valeurs deviennent respectivement 0,2 TWh/an et 9000 TWh/an (en supposant 6000 heures de production par an, voir système de conversion d'énergie. Ainsi la croissance moyenne des flux d'énergie venant de cette technique, calculée sur 35 ans (2050-2015) serait de 260 TWh / an, soit ((9000-0,2) / 35). Si cette croissance pouvait être maintenue au-delà de la seconde moitié de ce siècle, cette technologie pourrait couvrir près de 7,4% (soit 260/3500) x 100 des 3500 TWh / an requis.
Qu'en est-il des Barrages hydroélectriques:
Le plus grand barrage du monde, le barrage des Trois Gorges en Chine, construit en 14 ans, produit environ 80 TWh / an, soit une contribution annuelle à l'accroissement des flux d'énergie égale à 5,7 TWh / an, soit (80/14). Si cette accroissement pouvait être maintenu au-delà de 2050 il contribuerait à 0,16%, soit (5,7/3500) x 100 de la croissance annuelle requise après 2050.
Notez que tous les barrages hydroélectriques dans le monde, dont les constructions ont commencé il y a environ une centaine d’années, produisent environ 3500 TWh/an, soit un accroissement moyen des flux d’énergie de 35 TWh/an). (3500/100).
Qu'en est-il des Centrales nucléaires
Un réacteur nucléaire de troisième génération, d’une puissance de 1600 MW, construit en 10 ans, pourrait fournir au mieux (avec 6500 heures/an de production) environ 10 TWh/an, (voir système de conversion d'énergie). Ceci représente une contribution annuelle d'environ 1 TWh/an. (10/10). Ce chiffre représente 0,03% (1/3500) x 100 de la croissance annuelle ciblée après 2050.
A titre indicatif, la production mondiale de flux d'énergie dans le monde générée par les centrales nucléaires est actuellement de 2500 TWh / an. Il aura fallu plus de 50 ans pour atteindre ce résultat (soit une croissance moyenne de 50 TWh/an).
Reste l’approche des centrales d’éoliennes et de panneaux photovoltaïques de moyenne importance.
Considérons une installation de moyenne importance formée de:
1°) une grande éolienne de 5 MW fonctionnant 1800 heures/an produisant ainsi une énergie utile de 9 GWh/an
2°) de 40’000 panneaux photovoltaïques totalisant 10 MW, pour 1100 heures/an de production, fournissant une énergie utile de 11 GMh/an
Si construite en 2 ans, une seule de ces installations contribuerait à un accroissement annuel des flux d'énergie de 0,02 TWh/an (11+9)/1000 soit une contribution à l'accroissement annuel des flux d'énergie de 0,01 TWh/an (0,02/2) .Une telle installation contribuerait au niveau de 0,0003 % à l’accroissement annuel des flux d'énergie nécessaire après 2050.
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