Maîtrise de l'énergie

Économie d'énergie

Les économies d'énergie résultent de la limitation de production et de consommation d'énergie, en particulier d'énergie non-renouvelable produite à partir de combustibles fossiles : pétrole, gaz, charbon, tourbe (qui se sont accumulés dans des périodes géologiques passées, et qui ne se reconstituent pas ou extrêmement lentement)

Aux énergies d’origine fossile dégageant du CO2 (dont il est urgent de diminuer massivement la consommation, étant donné la dégradation du climat et les problèmes d'acidification de l’océan mondial) s’opposent :

  1. les énergies renouvelables, issues du rayonnement du Soleil, soit directement via le panneau solaire, soit indirectement par la production d’hydrogène par électrolyse, et plus classiquement par l’utilisation de combustible végétaux (bois, produits agricoles, algues), par la récupération des déchets biologiques (biogaz), par l’écoulement de l’eau (moulins et turbines à eau, hydroélectricité) ou du vent (énergie éolienne), par la force musculaire d’animaux domestiques (cheval, bœuf, éléphant..) ou des humains ; il faut y ajouter l'énergie marémotrice qui ne résulte pas du rayonnement du soleil mais de la masse de la lune;
  2. l’énergie nucléaire, qui émet proportionnellement peu de gaz à effet de serre, mais contribue à réchauffer les milieux (fleuves et rivières), est une source de risques et dangers durables, pose des problèmes d’ordre politique et de traitement des déchets radioactifs, et détourne une quantité importante de fonds publics d'autres usages plus soutenables.

De la fin de la préhistoire au XVIIIe siècle, l'Homme n'a pratiquement utilisé que des énergies renouvelables, avant que le charbon, brûlé pour chauffer la vapeur d’eau, ne joue un rôle central dans la 1re révolution industrielle (chemins de fer, usines..) ; à partir de la fin du XIXe siècle, le pétrole permet le développement du moteur à explosion puis Diesel et turboréacteurs, et donc des véhicules routiers, des centrales thermiques, de l’aviation...

La seconde moitié du XXe siècle a été caractérisée par une croissance presque exponentielle :

et d'un gaspillage massif des énergies non-renouvelables.

Sommaire

Le pétrole source et consommatrice d'énergie

Le pétrole, depuis le début du XXe siècle, est le principal pourvoyeur d’énergie (tout en fournissant, par ses dérivés, la matière première des industries chimiques et pharmaceutiques).
En revanche, l'industrie pétrolière est traditionnellement un gros consommateur d'énergie. En effet, pour que les réactions de raffinage du pétrole se déclenchent, il faut porter les charges à des températures de 350 °C à 600 °C. Pour atteindre de telles températures, le raffinage doit brûler entre 5 % et 7 % de la charge.

Par ailleurs, les gros tankers pétroliers consomment aussi énormément de fioul.

La guerre du Kippour en 1973, qui déclencha la crise pétrolière et le renchérissement du brut, a inauguré une prise de conscience du problème d'économie d'énergie, mais presque sans mesures concrètes. Depuis lors, la hausse considérable des prix du brut rendrait rentables de massives économies d'énergie. Pourtant, depuis 1973, la production de pétrole, gaz et charbon a constamment augmenté.

Pour certains pays sans ressources pétrolières (par exemple la France) le problème d'économie d'énergie constitue un enjeu majeur car la facture d'importation de l'énergie représente environ 75 % de l'énergie consommée. D'autres pays, bien qu'ayant de grandes réserves d'hydrocarbures, rationnent sévèrement l'exploitation de ces ressources (par exemple, la Norvège) [réf. nécessaire].

Impact environnemental ou empreinte sur le milieu

La déperdition thermique de constructions mal isolées (essentiellement via la toiture en zone tempérée, jusqu’à 30%, voire plus) a des impacts environnementaux globaux (Effet de serre, ou risque et déchets nucléaires) et un impact financier direct sur les ménages

En ramenant la consommation des différentes sources d’énergie (hydroélectricité, carburants) au watt (unité de puissance correspondant à la consommation d’un joule par seconde), on a calculé qu’actuellement la consommation moyenne par personne en Europe occidentale est d’environ 6 000 watts. Aux États-Unis à peu près deux fois plus.

L’objectif de la « société à 2 000 watts » est de diviser par trois la consommation énergétique moyenne par personne en Europe occidentale. De ces 2 000 W, seuls 500 devraient provenir de sources d'énergie non renouvelables, le reste de sources renouvelables.

Le label Minergie, qu’il est question de rendre obligatoire pour toutes les nouvelles constructions, prévoyant une enveloppe étanche, une isolation et un système d'aération, propose une consommation inférieure à 3 litres de fioul (ou mazout) par m² habitable par année, à un prix avantageux. La visée de BedZED (Beddington Zero Energy [fossil] Development, îlot résidentiel de 82 logements au sud de Londres) est plus ambitieuse : bilan carbone de zéro ou impact neutre, sans aucune utilisation d'énergies fossiles. BedZED fonctionne depuis 2000-2002. Les maisons passives, ont non seulement un bilan carbone faible voire nul, mais peuvent injecter de l'électricité sur le réseau. On sait que les « voitures propres », à hydrogène, sans rejet dans l’atmosphère autre que la vapeur d’eau, commencent à être commercialisés, malgré la résistance qu’y opposent les grands firmes automobiles. Il faut quand même noter que la production d'hydrogène, qu'il faut plutôt considérer comme une forme de stockage d'énergie que comme une source d'énergie, cette production consomme beaucoup d'énergie.

Le négaWatt est un néologisme proposé comme unité de mesure de l’économie d'énergie (« l'énergie substituée pour assurer un même service »).

Maîtrise de l'énergie

La maîtrise de l'énergie (MDE) regroupe les techniques permettant de diminuer la consommation d'énergie d'un bâtiment, d'un territoire, d'un pays, dans un souci d'économies financières (maîtrise des coûts) et de réduction de l'empreinte écologique. On parle aussi d'utilisation rationnelle de l'énergie (URE).

Le proverbe « L'énergie la moins chère est celle qu'on ne consomme pas » pourrait résumer les démarches qui vont dans le sens de la MDE, si l’objectif ultime était le profit financier. « L’énergie qu’on ne consomme pas est celle qui peut améliorer la vie humaine » pourrait être la devise de ceux qui veulent vraiment avancer dans les économies d’énergie.

Les mesures de maîtrise de l'énergie, par la sobriété et l'efficacité énergétiques, peuvent être prises à différents niveaux :

  • au niveau individuel et familial (en diminuant le chauffage, en renonçant à la climatisation, aux voyages lointains, à une partie des achats de produits importés par avion, etc.) ;
  • au niveau local ou communal (amélioration des transports en commun, bicyclettes en libre usage [«Vélib»] incitations à renoncer aux trajets pendulaires individuels, chauffage par quartier, avantages aux industries peu polluantes) ;
  • au niveau national (fiscalité incitative d’économies, lois anti-pollution, mesures pour favoriser le rail et les transports fluviaux au détriment de la route, encouragement à une agriculture moins mécanisée donc moins polluante et moins destructrice des sols) ;
  • au niveau international (Nations Unies), en particulier pour stopper la progression des transports aériens et faire reculer ceux-ci, par une fiscalisation internationale du kérosène – dans ce domaine rien n’est fait, et les avions, qui ne paient aucun impôt sur le CO2 qu’ils émettent, sont parmi les plus gros pollueurs de la planète.

Selon de nombreux organismes français tels l'ADEME ou le CLER, il s'agit d'une démarche essentielle pour une politique énergétique en faveur des énergies renouvelables. Selon l'initiative allemande Aktion Klimaschutz, la maîtrise de l'énergie permet de contribuer à la protection du climat.

Exemples de moyens de lutte individuelle contre les gaspillages

  • Réduire la température de chauffage de son domicile à 19° permet des gains importants. Selon Le Monde en 2008, "une augmentation de 1° augmente de 20% les dépenses de chauffage."[1]
  • Ne pas laisser des appareils électroniques en veille et éteindre son ordinateur le soir. Le milliard d'écrans d'ordinateurs existant dans le monde consommerait autant d'éléctricité que la Suède (130.000 gigawattheure)[2].
  • Eviter autant que possible le recours à la climatisation, notamment en utilisant des stores/pares soleil, grâce à la ventilation nocturne (forcée ou non), en réduisant les apports de chaleur interne (lumières, fours, machines...)
  • Limiter sa consommation en termes généraux (par exemple, une feuille de papier représente l'équivalant en énergie d'une heure de fonctionnement d'une ampoule basse consommation. En moyenne, l'énergie dépensée pour la construction d'une voiture équivaut à la consommation de celle-ci pendant 50 000 kilomètres [3])
  • Préférer les appareils mécaniques aux appareils électriques.
  • Eteindre la lumière dans les pièces non occupées.
  • Les détecteurs à infrarouge permettent d'allumer la lumière uniquement si la pièce est occupée.
  • Choisir une automobile hybride.
  • Repérer et éliminer les pertes d'énergie . Un réseau de chaleur limite les fuites thermiques avec l'utilisation d'isolants ; les chaudières et les fours sont à régler de façon à obtenir une combustion optimale.

Exemples relatifs à la conception et à la construction de bâtiments en prenant en compte l'énergie

L'architecture bioclimatique ou les Bâtiments Basse Consommation combinent plusieurs techniques destinées, dès la conception, à la réduction de la consommation, notamment :

  • isolation (murs, fenêtres et combles),
  • inertie thermique des parois (grace à une isolation extérieure par exemple),
  • utilisation du soleil (favoriser les ouvertures orientées au sud),
  • utilisation d'une ventilation centralisée (VMC),
  • étanchéité à l'air ...

Sur les installations à construire, l'économie d'énergie peut se chiffrer à 30-40 %, parfois même jusqu'à 60 %[réf. nécessaire].

La conception des bâtiments selon les principes de l'architecture bioclimatique et de maison passive permet des économies énergétiques majeures, préalable nécessaire à l'utilisation des énergies renouvelables.

Réduction de consommation des installations industrielles existantes

Pour les systèmes de préchauffage d'air par des fumées, sur les fours de distillation, on peut rentabiliser les investissements en moins de deux ans. Si la raffinerie se trouve dans une zone, où il existe d'autres raffineries chez les confrères (Rotterdam, Singapour), on peut également envisager l'exploitation des synergies énergétiques entre confrères.

Dans les systèmes d'utilités (vapeur/électricité, réseau fuel gaz, eau de refroidissement, air comprimé), ainsi que dans les unités de traitement (choix des catalyseurs, objectif normatif des consommations d'énergie, simulation de procédés, fours pilotes, aide à la conduite des unités…) des économies substantielles sont réalisables.

Souvent, l'efficacité énergétique est soutenu par de réseau de capteurs sans-fil, comme le montre l'exemple du Japon.

Mise à jour dans l'industrie

Les équipements industriels ont tous été conçus avec le baril de pétrole brut à 20 dollars. Or en 2007 le baril s'échange à un prix supérieur à 90 dollars , et actuellement (mai 2008) se situe au-delà de 137 dollars. La place de l'énergie dans l'industrie a fortement changé ; la conception des équipements industriels doit être adaptée et optimisée.

Pour les équipements industriels existants, une analyse minutieuse doit identifier les "sources" c'est-à-dire les flux qui permettent de récupérer de l'énergie inexploitée et à l'opposé identifier les "puits" c'est à dire des flux qui permettent de réinjecter l'énergie ainsi récupérée sur les sources à la place des énergies primaires en générale fossiles. Une fois les "sources" et les "puits" identifiés, la tâche est de trouver les couplages qui vont permette de revaloriser l'énergie des "sources" sur les "puits", ceci avec un TRI (Temps de Retour sur Investissement) court terme.

Renonciation à une activité ou diminution de celle-ci

Plusieurs pistes peuvent être tracées de gaspillages collectifs d'énergie, notamment :

  • Climatisation, chauffage et éclairage de locaux peu utilisés,
  • escalators, navettes fonctionannt en continu sans passager,
  • diffusion de documents-papier peu lus,
  • nettoyage de locaux non utilisés,*
  • courts séjours professionnels (voyages « d’affaires » ou « séminaires ») ou de loisirs,
  • achat et entretien de véhicules sans commune mesure avec leur usage,
  • emballage toujours plus sophistiqués des produits,
  • « standby power » ou consommation d’appareils en veille.
  • Limiter à 100 kilomètres heures la vitesse sur les autoroutes permettrait des économies importantes, selon l'AIE[4].

Toutes les économies décrites ci-dessus pour des entreprises sont transposables pour les particuliers.

Exemple de changements législatifs

En France, la Loi Programme des orientations de la politique énergétique du 13 juillet 2005 (dite Loi POPE) établit les économies d'énergie comme la priorité absolue de la politique énergétique française. Elle définit des mesures purement nationales (certificats d'économie d'énergie, par exemple) tout en transposant toutes les directives européennes en œuvre dans le domaine à cette date.

De nouvelles démarches techniques (HQE) et plus collaboratives (Agenda 21, Grenelle de l'Environnement en France) émergent. Outre une fiscalité encourageant les économies d'énergie (bonification des prêts, assouplissement des conditions d’épargne-logement quand les travaux sont à visée énergétique).. des pistes nouvelles se dessinent, dont par exemple un encouragement à grande échelle à gager les futures économies d’énergie pour financer les travaux (sous forme de « contrat de performance énergétique » par lesquels un « tiers investisseur » (l’entreprise qui réalise les travaux) se finance avec le revenu issu des économies réalisée. Le Grenelle de l'environnement a en octobre 2007 repris cette propositions, avec pour les particuliers, un système « simple et forfaitisé »[5].

Controverses

Des controverses importantes persistent sur la question du nucléaire et des agrocarburants, voire sur les espoirs suscités par la pile à combustible et l'hydrogène.

Notes et références

  1. Le Monde, 5 juin 2008, page 19
  2. Le Monde, 5 juin 2008, page 19. Cependant la source ne précise pas s'ils s'agit de l'électricité totale consommée par les ordinateurs ou seulement en phase d'inactivité
  3. Chiffres calculés à partir du Guide des facteurs d'emissions, ADEME, 2007 [1]
  4. Le Monde, 5 juin 2008, page 19
  5. Le Grenelle environnement - Rapport du rapporteur général - Thierry Tuot, octobre 2007 (voir page 11, chapitre "La maîtrise des consommations énergétiques") [pdf]

Bibliographie

  • Maîtrise de l'énergie dans les collectivités locales, édité par le CSTB, téléchargeable sur [2]
  • Maîtrise de l'énergie pour un monde vivable, de Bernard Laponche, édité par ICE (International Conseil Énergie) en 1997
  • Les économies d'énergie dans l'habitat existant, de Olivier David et Adeline Fabre, édité par les Presses de l'École des Mines en 2007
  • Serge Meyer, Économies d'énergie et confort dans l'habitat, Éd. SAEP (ISBN 2-7372-4654-7)

Voir aussi

Liens externes

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