Les besoins énergétiques croissants et l'environnement

Les besoins énergétiques des populations

Les populations humaines doivent produire de l’énergie pour subvenir à leurs besoins. Que ce soit pour le chauffage, l’éclairage, le fonctionnement des appareils électriques ou les déplacements, on doit trouver un moyen de créer ce qui fera fonctionner tous ces appareils. On appelle énergie tout ce qui a l'aptitude de créer un mouvement ou une force sur quelque chose. Dans le cas de la production énergétique des sociétés humaines, on peut utiliser divers types d’énergie, selon le type de ressources utilisées et selon le principe physique qui est appliqué.
 
Lorsqu’une population est capable de subvenir à ses besoins énergétiques, elle devient alors autonome : la société produit autant ou plus qu’elle ne consomme. Plus souvent par contre, les pays et les régions dépendent des ressources qui proviennent de régions exportatrices d’énergie.
 
Au Québec, l’énergie est principalement produite grâce à l’eau. Le territoire québécois contient beaucoup de barrages hydroélectriques qui produisent suffisamment d’électricité pour approvisionner la province et vendre les surplus à certains états américains. En matière d’énergie domestique, le Québec est donc autonome.

Cependant, pour faire rouler la majorité des véhicules motorisés (voitures, camions, motocyclettes, locomotives), il faut utiliser des produits pétroliers. Il n’y a pas de sources pétrolières au Québec. La province est alors dépendante des régions où il y a du pétrole, en particulier près du golfe Persique.

Depuis la révolution industrielle, les besoins énergétiques ont connu une évolution constante. Les besoins énergétiques sont plus élevés qu’auparavant : il y a plus d’industries, plus d’appareils électriques, plus de véhicules, etc. Toutes les sociétés doivent développer de nouveaux moyens pour produire plus d’énergie pour produire de la chaleur, de l’électricité ou du mouvement.

 
Évolution de la production énergétique dans le monde (cliquer pour agrandir)
 
Il est possible de distinguer les types d’énergie en deux groupes distincts : les sources d’énergies non renouvelables et les sources d’énergies renouvelables.
 

Types de centrales électriques dans le monde en 2005 (cliquer pour agrandir)

Vers le développement énergétique durable

Les besoins énergétiques de la population humaine n’ont fait qu’augmenter depuis la révolution industrielle. Depuis le début de cette période, ce sont surtout les ressources non renouvelables qui ont alimenté la production énergétique. C’est pourquoi ces ressources commencent à s’épuiser graduellement. De plus, toute cette consommation d’énergie à base de pétrole, de charbon et de gaz naturel produit une énorme quantité de déchets polluant l’atmosphère. Ces déchets s’accumulent dans l’air et sont en partie responsables de l’effet de serre.

L’effet de serre

Lorsque les rayons du soleil entrent dans l’atmosphère, une partie d’entre eux réussit à passer au travers. Ces rayons qui atteignent le sol le réchauffent tout au long de la journée. L’atmosphère emmagasine cette chaleur pour que la terre se maintienne à une température modérée pendant la nuit.
 
Par contre, le sol qui reçoit les rayons du soleil les modifie en rayons infrarouges. Ces rayons sont retournés vers l’espace. L’atmosphère réfléchit une partie de ces infrarouges qui restent près du sol et qui augmentent la température. C’est cette accumulation de chaleur qu’on appelle l’effet de serre.  L’atmosphère conserve la chaleur, de la même manière que les vitres d’une serre ou encore que le toit d’une voiture laissée longtemps au soleil.
 

Schéma expliquant l'effet de serre (cliquer pour agrandir)
 
De manière naturelle, il y a un effet de serre qui se produit sur la terre, c’est ce qui fait en sorte que les nuits ne sont pas trop froides. Par contre, les déchets rejetés par la production d’énergie à partir des combustibles fossiles augmentent l’effet de serre. Ce sont ces déchets que l’on surnomme les gaz à effet de serre (GES).  Plus précisément, ces gaz sont principalement le méthane et le dioxyde de carbone, deux gaz rejetés lors de la combustion des produits pétroliers, du charbon et du gaz naturel.

Le réchauffement de la planète

L’important volume de gaz à effet de serre qui se retrouve dans l’atmosphère cause un réchauffement climatique. Les gaz à effet de serre s’accumulent depuis longtemps dans la couche atmosphérique; ils ne se dégradent pas et contribuent à augmenter l’effet de serre, occasionnant l’augmentation de la température terrestre. En 2001, un rapport officiel du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) apportait toutes les preuves scientifiques stipulant que le climat tendait effectivement à se réchauffer.
 
Dans un autre rapport publié en 2007, le GIEC avançait, avec une certitude de plus de 90%, que le réchauffement climatique était probablement causé par les activités humaines, plus particulièrement par la hausse constante des émissions de gaz à effet de serre. Ces conclusions étaient surtout appuyées sur la rapidité à laquelle les températures atmosphérique et océanique ont augmenté. Ces hausses de température pourraient ainsi causer la fonte des glaciers et des pôles, faisant simultanément hausser le niveau des mers. Plusieurs îles, berges et côtes seraient alors la cible d’énormes raz-de-marée.


Émissions de CO2 dans le monde, 2002 (cliquer pour agrandir)

En fait, à plus long terme, on ne parle plus de réchauffement de la planète, mais de changements climatiques. Tous les climats et tous les écosystèmes seraient modifiés : fonte des glaces (diminuant le territoire des ours blancs et des manchots), modification des courants marins, augmentation des cyclones dans le Pacifique, plus de tempêtes tropicales sur l’Amérique du Nord, désertification et sécheresse en Afrique. Plusieurs discours sont alarmistes, mais force est d’admettre que certains impacts commencent déjà à se faire sentir : fonte des glaciers, fonte de l’Antarctique et fonte des neiges éternelles sur les plus hauts sommets (dont le Kilimandjaro). En fait, toujours dans le rapport du GIEC, les experts prévoient que la Terre subira ces changements climatiques pendant 1 000 ans.
 
Mis à part ces constats peu rassurants, le GIEC a mis en place des scénarios possibles. Ces scénarios imaginent l’évolution de la situation si rien ne change ou si certaines actions sont prises immédiatement.  Ces actions impliquent beaucoup de changements dans la production et la consommation énergétiques.  La production énergétique mondiale doit développer des modes de production plus durables causant moins de conséquences écologiques, se tourner davantage vers des sources d’énergies renouvelables et privilégier les formes d’énergies les moins polluantes. Outre le GIEC, des idées comme le protocole de Kyoto participent aussi à la conscientisation et la mise en action de certaines idées plus environnementales. Plusieurs pays se sont donc engagés à réduire considérablement leurs émissions de gaz à effet de serre en signant le protocole de Kyoto. Ces actions doivent non seulement être décidées par les gouvernements, mais doivent être concrétisées tant par les industries, que par les commerces et les individus.

Le développement énergétique durable

Le développement énergétique durable est en partie possible avec tous les modes de production utilisant des ressources naturelles et renouvelables : vent, eau, soleil. Évidemment, aucune de ces avenues n’est exempte de conséquences sur l’environnement. Les barrages hydroélectriques modifient considérablement le cours d’une rivière et la faune de la région, les champs d’éoliennes nécessitent l’utilisation d’un grand espace réservé exclusivement à cette fin. De plus, certaines régions géographiques n’ont pas un territoire avantageux pour ces modes : aucune rivière d’envergure, peu de vent et peu de temps d’ensoleillement. C’est pourquoi il est nécessaire de poursuivre le développement de nouvelles idées comme les centrales marémotrices, hydroliennes ou houlomotrices. Il serait même possible d’utiliser la chaleur de certaines mers pour en faire de l’énergie.
 
Bref, le développement durable doit être pris en considération par tous les pays, pour diminuer le nombre de centrales au charbon ou au pétrole. Les pays doivent aussi investir des fonds pour poursuivre les recherches sur les nouveaux modes de production d’énergie afin de les rendre plus efficaces. Malheureusement, certains pays ont tellement de mines de charbon qu’il est désavantageux pour eux de diminuer la production énergétique par le charbon. C’est entre autres le cas des États-Unis et de la Chine. La Chine se développe d’ailleurs tellement rapidement que de nouvelles centrales sont implantées régulièrement.
 
Des projets se développent actuellement pour tenter d’enfouir le dioxyde de carbone, dans le sol ou dans la mer, pour éviter qu’il ne se retrouve dans l’atmosphère. Si ces projets fonctionnent, des centrales au charbon pourraient s’inscrire dans un plan de développement plus durable.

Le marché du carbone

Plusieurs pays proposent de créer un marché du carbone. Ce marché permettrait aux pays de produire une certaine quantité de carbone. Ainsi, les pays qui en produisent moins pourraient vendre leurs parts de droits d’émission non utilisées aux pays qui en produisent plus. Il deviendrait alors beaucoup plus avantageux financièrement pour les pays d’opter pour des modes de production plus écologiques.

La consommation responsable

Il ne s’agit pas seulement de réduire la production d’énergie issue des sources non renouvelables.  L’ensemble de la population (industries, commerces, résidents) doit collaborer à la diminution des gaz à effet de serre. Faire une consommation responsable de l’énergie implique premièrement de n’utiliser les appareils électriques que lorsque nécessaire (les lumières, la télévision et l’ordinateur ouverts seulement lorsqu’il y a quelqu’un, diminuer le nombre de déplacements en voiture). Il s’agit en gros de réfléchir à son propre impact environnemental, au travers des gestes quotidiens. Plusieurs trucs sont possibles et valorisés par des organismes comme Green Peace et même Hydro-Québec qui encourage la consommation responsable. Les nouvelles sources d’énergie ne doivent pas servir à augmenter notre consommation d’énergie, mais bien à réduire tant la production que la consommation d’énergie.
 
C’est pourquoi plusieurs appareils sont expressément conçus pour consommer moins d’énergie (électroménagers, ampoules électriques, moteurs de voiture hybrides, petits moteurs qui consomment moins d’essence, etc.).

Le foyer de masse

L’une des solutions apportées pour la consommation responsable et écologique de l’énergie concerne le chauffage de la maison. Au Québec, le chauffage est la principale source de consommation énergétique.  Le foyer de masse fonctionne à peu de choses près comme un foyer normal : on y fait un feu avec du bois. Par contre, sa conception fait en sorte que le foyer de masse va diffuser la chaleur pendant plus de douze heures avec un seul feu. La chaleur peut se diffuser dans toute la maison à l’aide de tuyaux. Il est même possible de chauffer l’eau de la maison en la faisant circuler près du foyer de masse ou encore de cuisiner en installant un four près du feu. L’intensité de la chaleur de la combustion va éliminer tous les gaz nocifs, sauf le gaz carbonique, qui sera filtré par les arbres vivants. De plus, la quantité de gaz carbonique émis par cette combustion sera la même qu’un arbre qui se décompose.

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse