Bonjour,
Pour être en mesure de faire une projection de la répartition des sources d'énergie primaire à la fin de ce siècle, il est utile d'examiner s'il existe des sources qui, pour une raison ou une autre, risquent de "plafonner", faute de moyens suffisants pour les mettre en valeur. Le cas le plus intéressant est celui des énergies renouvelables qu'il faut développer en priorité, pour diminuer la consommation des énergies fossiles, tôt ou tard épuisées et génératrices de gaz à effet de serre. Leur nature renouvelable fait qu'elles représenteront le "socle" énergétique, complété par d'autres sources comportant des inconvénients divers.
Nous examinerons les sources suivantes:
La biomasse, l'éolien, la géothermie, l'énergie hydraulique et l'énergie solaire.
La biomasse.
Cette source d'énergie, la première utilisée par l'homme, est essentiellement limitée par son emprise territoriale, car elle occupe des terres fertiles et se trouve donc en concurrence avec l'agriculture vivrière et industrielle. Utiliser à cette fin 25% de la surface forestière actuelle du Globe me paraît l'extrême limite à ne pas dépasser, d'autant qu'elle est en train de diminuer.
Le calcul est le suivant:
Rendement moyen de biomasse/ha/an (selon GIEC) 3 Tep/ha/an ( Tonnes équivalents pétrole par hectare par an
Si l'on exploite 25 % de la surface forestière actuelle (2835Mha millions d'hectare, énorme):
2835 Mha*3Mtep*0,25=2126Mtep=2,13 GTep/an (gigatep)
L'énergie éolienne.
On estime le potentiel mondial à 20.000 TWh/an (térawattheures par an), dans des conditions acceptables, ce qui correspond à 4,44 GTep/an Dans des condition insupportables il pourrait atteindre 53000 TW/an, mais j'espère qu'on n'y arrivera pas!
La géothermie.
J'ai trouvé une seule estimation du potentiel mondial de 12.500 TWh/an qu'il faut prendre avec toutes les précautions possibles car c'est une technologie en plein développement. Ceci donnerait 2,75 GTep/an.
L'énergie hydraulique.
Le potentiel mondial est estimé à 15000 TWh/an. Ce chiffre est assez précis, car il recense toutes les rivières et les quelques estuaires marémotrices sujets à être équipés de barrages. Ce chiffre équivaut à 3,33 GTep/an
L'énergie solaire.
Voici les bases utilisées pour calculer la production énergétique du solaire à concentration :
Nombres d’heures d’ensoleillement effectif annuel : 2200 h/an (c’est une moyenne, sachant qu’on privilégiera les zones plus fortement ensoleillées, jusqu’à 2900 h/an).
Rendement du solaire à concentration : actuellement 14%. Cette valeur est susceptible d’être revue à la hausse.
Puissance d’ensoleillement : 1350 W/m²
Absorption et réflexion de l'atmosphère: 60 %, donc multiplicateur 0,4
coefficient d'incidence (le soleil se lève et se couche): 50 %
Proportion de la surface exploitée : 50 % - il faut bien réserver un peu de place pour pouvoir circuler entre les miroirs.
Ainsi 2200 x 0,14*1350*0,5 *0,4*0,5 = 41580 Wh/m²/an soit
~42 GWh/km²/an de production électrique nette. Ceci représente 93,24 Tep/ha/an.
Dans l'hypothèse (énorme) de consacrer 20 Mha (millions d'hectares) de terres infertiles à cette production, on obtiendrait 1,865 GTep/an.
Résumé.
Le total de ces différentes productions, très proches ou même supérieurs aux plafonds "raisonnables", donnent le chiffre de 14,515 GTep/an.
Les besoins d'énergie atteindront en 2100 probablement 40 GTep. Les énergies "propres" et "renouvelables" pourront donc y participer à raison de 36%. Cette évaluation est probablement optimiste, je parierais plutôt sur 25 %.
Le reste devra être pris en charge par les sources fossiles (charbon, pétrole, gaz (ou ce qui en restera!) et l'énergie atomique. Ceux qui militent contre cette dernière devront se rendre compte que son utilisation est inévitable, surtout si l'on désire limiter le plus possible l'émission des gaz à effet de serre et après, quand on aura épuisé les réserves de sources fossiles.
Amicalement paulb.
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