Catégorie : Réchauffement Climatique

Une plus grande dissolution du CO2 dans des parties plus fraîches des océans est-elle un paramètre important pour le climat?
Il a été mentionné ici (LIRE) combien certains phénomènes récents pouvaient poser question dans le cadre de l'évolution du climat de notre planète. Deux paramètres apparaissent en particulier: la chute de la fraction atmosphérique du CO2 d'origine fossile (la vitesse d'apparition de CO2 dans l'atmosphère est plus lente que celle de sa formation par les activités humaines mesurables) et le changement de pente de la courbe du niveau moyen des océans en fonction du temps. Il apparaît intéressant de faire figurer les deux phénomènes sur un même graphique pour illustrer la simultanéité des phénomènes (FIG.I)
FIG.I : la quasi simultanéité du changement de pente de la croissance du niveau des océans et la variation brusque de la fraction atmosphérique du CO2 posent question.

Entre 1993 et 2002 la fraction atmosphérique (a_FOSS) du CO2 émis par les activités humaines mesurables (combustion des énergies fossiles et production de ciment) était de l'ordre de 55 à 56%. A partir de 2003 cette proportion s'est mise à décroître pour atteindre 49% du CO2 émis en 2008 (FIG.I, gros points noirs). Sept points de variation de ce ratio, pour 33 milliards de tonnes de CO2 émises annuellement, cela représente annuellement dans les deux milliards de tonnes de CO2 absorbés en plus ou relargués en moins par les terres ou les mers.
Remarque: ce résultat n'est pas pur sucre, il peut être entaché par une modulation des émissions de CO2 liées aux variations d'utilisation des sols (LUC) par l'homme (destruction des forêts tropicales, reboisement, assèchement volontaire de zones humides, extension des zones cultivées, etc.). D'autre part, les climatologues distingués prennent généralement une valeur forfaitaire annuelle de 5,5 milliards de tonnes de CO2 pour quantifier ce paramètre, ce qui a pour effet de faire baisser le fraction atmosphérique qu'ils nomment alors a_E. Mais cela ne change pas la nature du problème et aux 2 milliards de tonnes de CO2 perdus. (VOIR la comparaison des deux courbes).
Durant la première phase du phénomène précédent le niveau moyen des océans s'est élevé selon une loi sensiblement quadratique (courbe verte, R² =0.88 et moyenne mobile sur 6 mois en noir), puis, à partir de 2003 un changement de pente est perceptible. Pour bien comprendre ce phénomène il ne faut pas oublier que ce niveau des mers est une moyenne mondiale avec des parties des océans qui s'échauffent, comme l'Océan Indien par exemple, et de larges zones dans l'Océan Atlantique et dans l'Océan Pacifique qui se refroidissent.
Par exemple on a vu en 2008 et surtout cette année la mousson revenir parfois brutalement sur le Sahel, en raison du refroidissement des eaux du Golfe de Guinée, condition nécessaire pour que s'établisse la mousson (FIG. II). En 2007 année calamiteuse de grande sècheresse dans la région, certains avaient déjà enterré la mousson à jamais, au nom du réchauffement climatique. Des précurseurs!
FIG.II : le retour d'eaux plus fraîches dans le Golfe de Guinée relance la mousson dans le Sahel
Remarque: pour comprendre ce phénomène de mousson africaine on pourra consulter la présentation de Jean-Luc Redelsperger au Collège de France (VOIR)
On ne peut donc que s'interroger sur la coïncidence des deux phénomènes décrits par la Figure I, en sachant que le rafraîchissement de certaines zones de surface océaniques peuvent accroître l'absorption de CO2 ou inversement dans les zones chaudes faire décroître le relargage du CO2 dissous dans les courants remontant en surface. La disparition de la banquise durant les mois d'été, la plus grande fréquence des pluies sont également des paramètres qui favorisent l'absorption de dioxyde de carbone.
Ces feedbacks puissants sur le cycle du carbone méritent d'être approfondis à partir de mesures systématiques des teneurs en CO2 dans les eaux de surface. L'absence du satellite OCO de la NASA, qui devait mesurer les teneurs en CO2 sur la surface du Globe et dont le lancement a échoué au début de cette année se fait durement sentir. Le suivi de ces deux pramètres dans les années à venir va permettre d'évaluer si une période de relative stabilité climatique est en train de se former. L'inertie thermique des masses océanes explique la lenteur et le décalage éventuels du phénomène.
Le 15 novembre 2009.
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novembre 15, 2009
La prévision climatique: une science en guerre et en plein chamboulement?
Les tribus divisées de climatologues peuvent se distinguer en deux grands blocs: les anciens férus de climatologie cyclique, issus de l'ère glacière, scrutant les taches solaires, convaincus qu'après une phase caniculaire, reviendra une période de frimas et le retour du mammouth laineux sur les rives de la Mer Noire. L'autre bloc, plus jeune, plus actif qui a balayé toutes ces fadaises cycliques et affirme, grâce à l'utilisation de modèles de simulation introduisant les effets des GHG, des aérosols, des nuages et de l'activité volcanique, être en capacité de prévoir l'évolution du climat qui s'avère être …très chaude. Querelle classique des anciens et des modernes comme la Science en a toujours connu. Il n'y a pas si loin, nos grands savants s'accrochaient encore aux ineptes idées de génération spontanée devant les fadaises d'un jeune Pasteur qui à l'aide de ses expérimentations, détruisait toutes leurs théories fumeuses.
FIG.I : Cycles ou modélisation? Les deux écoles de climatologie s'affrontent.

Il y a cependant un hic important dans ce schéma officiel. Les divers outils de simulation utilisés de type Energy Balance Model (EBM) ou de General Circulation Model (GCM) pâtissent d'une faiblesse intrinsèque à l'outil utilisé devant un phénomène d'une très grande complexité, comme le climat: la difficulté d'établir les nombreuses lois physiques qui relient entre eux les divers paramètres. Par exemple, il a été montré sur ce blog de façon très simple (LIRE), combien la proportion atmosphérique de gaz carbonique émis par les activités humaines pouvait largement varier en quelques années. Ceci prouve que le seul cycle du carbone est à lui seul un vaste sous-ensemble de cette problématique, encore largement méconnu où se percutent de nombreux feedbacks et autres interactions. En d'autres termes, il semblerait que l'outil de travail des climatologues de l'IPCC (GIEC) ne soit pas encore à la hauteur des ambitions révolutionnaires de ses Membres. Par analogie, les anciens se souviendront des prévisions économiques catastrophiques du Club de Rome et de son pavé issu en 1972 de travaux de simulation trop ambitieux,"The limit of growth" qui aurait pu s'appeler "Les limites de la simulation".
Ce constat de faiblesse de l'outil de simulation, Nicola Scafetta de la Duke University de Durham, l'a bien identifié. Il préconise donc d'abandonner l'outil de simulation pour revenir à la démarche empirique, chère aux anciens. Mais ce qui fait la force de Scafetta, c'est sa maîtrise de l'outil mathématique et son aptitude à prendre ce qui est bon dans les résultats des travaux de simulation comme l'impact du volcanisme ou celui de l'ENSO (El Niño-Southern Oscillation). Dans son approche de régression multilinéaire il identifie deux systèmes superposés l'un avec une constante de temps courte de 0,4 an attribuable aux constituants du climat à faible capacité calorifique (atmosphère, nuages, aérosols,…) et l'autre avec une constante de temps longue de 12 + ou – 3 ans attribuable aux océans. En réalisant plusieurs hypothèses sur les variations d'irradiances solaires, jusque là mal mesurées par des satellites différents, Scafetta montre que la composante liée à l'irradiation solaire et ses cycles décennaux joue un rôle encore important dans le réchauffement climatique (FIG.II). C'est la conclusion de ses travaux publiés en Juillet 2009 dans le Journal of Atmospheric and Solar-Terrestral Physics. Selon les hypothèses sur les valeurs d'irradiance totale (TSI), la composante liée aux cycles solaires dans les phénomènes serait encore comprise entre 1/3 et les 2/3 des phénomènes observés.
FIG.II : Le modèle de régression multilinéaire, selon les irradiances solaires totales retenues permettent d'expliquer une partie des variations de températures, dépouillées des effets volcaniques et de l'ENSO.
Certains comme Benestad et Schmidt ont voulu contester la méthodologie de Scafetta, mais ils se sont fait immédiatement et sèchement renvoyer dans leurs buts par ce dernier pour incompétence en mathématiques (LIRE). Les coups volent bas dans la climatologie mondiale.
Il apparaît donc que le réchauffement climatique observé depuis les trente dernières années est dû à la fois au forçage climatique relié à la croissance de la teneur des GHG mais aussi à des maximum d'irradiance solaire totale (TSI) particulièrement intenses durant les dernières décennies (FIG.III).
FIG.III : L'Irradiance solaire totale des dernières décennies a connu des maximums très intenses
A partir de ces observations et de la mise en évidence d'un cycle de 60 ans de l'irradiance solaire qui semble être lié à la variation de la position du soleil par rapport au centre des masses du système solaire. Le climat par effet des radiations solaires selon des cycles de 10, 20, 30 et 60 ans subirait des fluctuations autour d'une courbe quadratique de corrélation qui peut être attribuée au forçage radiatif des GHG (FIG.IV).
FIG. IV : les variations climatiques dues au cycle solaire de 60 ans se superposent à une évolution quadratique qui rappelle celle de l'évolution de la teneur en CO2 dans l'atmosphère
On peut l'observer sur la courbe pleine noire en partant du maximum des années 1940 qui va en décroissant jusqu'en 1970, suivie de la forte remontée des températures jusqu'en 2000. Ce cycle de 60 ans est cohérent avec les observations passées mais aussi avec les observations actuelles qui ne montrent depuis 5 ou 6 ans aucun emballement des températures (LIRE). La courbe quadratique de tendance longue sur laquelle cette variation se superpose est cohérente avec l'évolution parabolique des teneurs en bioxyde de carbone dans l'atmosphère (LIRE).
Cette nouvelle approche de modèle qui consiste à introduire de façon plus objective les variations d'irradiance solaire constitue un perfectionnement évident aux approches actuelles de simulation.
Il faut donc attendre le modèle qui va faire la synthèse entre ces travaux de Scafetta et le forçage radiatif qui n'a pas disparu et qui, au contraire, va prendre de plus en plus d'importance au cours du temps comme le montre la courbe noire. Si l'approche de Scafetta est correcte cela permet de prédire que le monde va bénéficier d'une fenêtre climatique acceptable jusqu'en 2030, à condition que la parabole sous-jacente ne s'emballe pas trop. Mais à partir de 2030 la phase de croissance va redémarrer de plus belle, il faudra alors que la parabole sous-jacente, reliée aux GHG, ne se soit pas trop exacerbée pour que les prédictions optimistes de Scafetta se réalisent… à peu près.
En conclusion, ces travaux d'une grande intelligence, où l'on sent Scafetta se moquer de ses collègues de toute évidence moins brillants, allant même jusqu'à la provocation (voir le forecast 2 sur le dernier graphe !), ne sont pas du tout une alternative théorique aux modèles actuels. Ils constituent un perfectionnement important qui met le Soleil à sa place…en plein milieu du problème climatique. Place qu'il n'aurait jamais dû quitter.
LIRE le papier de synthèse de Scafetta qui résume l'essentiel de ses travaux.
Le 13 Novembre 2009

novembre 13, 2009
L’IEA après avoir souligné l’abondance des ressources de gaz naturel dans le monde ne condamne pas l’usage du charbon
L'Agence Internationale de l'Energie dans son World Energy Outlook 2009, depuis qu'elle a changé de patron, ne se risque plus à de périlleuses prévisions. Elle élabore tout d'abord un scénario de référence par extrapolation des tendances actuelles puis, elle propose ensuite une scénario modifié, plus économe en énergie, qu'elle appelle Scénario 450, qui devrait assurer que les teneurs en CO2 dans l'atmosphère ne dépasseront pas 450 ppm afin de maintenir, selon les théories actuelles, l'accroissement moyen de température de la planète aux environs de 2°C (FIG.I).
FIG.I : émissions de CO2 dues à la combustion des énergies fossiles dans le scénario de référence et dans le scénario 450 ppm de l'IEA

Ce scénario suppose qu'en 2020, si les actions proposées par l'IEA sont suivies par les politiques, les émissions de CO2 à 30,7 milliards de tonnes seront réduites de 3,8 milliards de tonnes par rapport à celles du scénario de référence. Dans ce bilan de réduction des émissions de bioxyde de carbone, les mesures d'amélioration de l'efficacité énergétique qui représentent 2,5 milliards de tonnes se taillent la plus grosse part. Cependant il est un nombre très choquant dans cette analyse ce sont les maigres 233 millions de tonnes de CO2 économisés par les gains de rendements dans les centrales électriques. Ce chiffre n'est pas à la hauteur des 13 à 14 milliards de tonnes de CO2 largués annuellement dans l'azur par les centrales électriques à flamme.
Un examen plus attentif des hypothèses de l'Agence montre que, dans son scénario 450, la consommation de charbon poursuit allègrement sa croissance pour dépasser les 3,5 milliards de TEP entre 2013 et 2020 (FI.II, courbe marron) alors que la consommation de gaz naturel (courbe parme) croît certes, mais de façon mesurée, pour plafonner à 3 milliards de TEP vers les 2025.
FIG.II : la consommation de charbon dans le scénario vertueux de l'IEA poursuit sa croissance jusqu'en 2015 alors que la consommation de gaz naturel ne croît que de façon modérée
Cette timidité dans l'utilisation du gaz naturel est d'autant plus choquante que par ailleurs l'IEA rappelle les énormes ressources de cette forme d'énergie primaire tant sous la forme conventionnelle (FIG.III) que sous la forme de ressources nouvelles atypiques comme les gaz des schistes bitumineux (shale gas), de houille (coal bed methane) ou de sables compacts (tight gas) très abondants aux Etats-Unis.
FIG.III : l'humanité n'a consommé que 14% des ressources ultimes estimées de gaz naturel conventionnel
Ce scénario 450 supposé vertueux de l'IEA semble donc largement maculé de noir de charbon. Volonté de l'institution de ne pas vouloir prendre à rebrousse poil ses puissants sponsors que sont les Etats-Unis, l'Allemagne ou le Japon gros consommateurs de charbon. Il y a sûrement de cela.
Enfin notons la grosse maladresse de l'Agence qui dans les efforts demandés met la Chine, avec 1,2 milliards de tonnes de bioxyde de carbone, en premier contributeur et les Etats-Unis en second à moins de 0,8 milliards de tonnes à l'horizon 2020 (FIG.IV). Bien que ceci soit mesuré par une courbe en forte croissance pour la Chine, il y a là une présentation destinée à faire échouer les négociations à Copenhague. On ne peut pas imaginer mieux! Les Etats-Unis et plus globalement les pays de l'OCDE doivent apparaître en tête du mouvement pour espérer de voir suivre la Chine et l'Inde. Pour l'instant, d'après le représentant du Premier Ministre indien à Copenhague, il n'y aurait aucune chance de signer quoi que ce soit.
FIG.IV : l'IEA demande un effort à la Chine disproportionné par rapport à celui demandé aux Etats-Unis
LIRE l'Executive Summary du WEO 2009
Le 11 Novembre 2009
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novembre 11, 2009
Faut-il tempérer les messages alarmants sur les conséquences du réchauffement de notre planète?
Par les temps qui courent, devant l'unanimité des prévisions de modifications climatiques annoncées par de nombreuses équipes de par le monde, ne pas hurler avec les loups est un exercice dangereux. Au pire digne du bûcher de l'inquisition écologique, au mieux d'une puissante raillerie des faiseurs d'opinions, sortes d'ayatollahs allumés de la Maison Verte. En raison de cette pression, la France a peur. Peur de manquer d'air, de manquer d'eau, peur des gaz, des ondes électromagnétiques, des rayons ionisants, peur de son ombre, peur d'elle même, maladie auto-immune invalidante qu'elle essaie d'exorciser avec son stupide Principe de Précaution, onguent de charlatan. Et pourtant dans les faits climatiques expérimentalement observés dans le monde, il est possible de détecter certains phénomènes de régulation ou d'amortissement qui plaident pour un message toujours ferme contre le gaspillage énergétique, mais plus nuancé sur les conséquences attendues des émissions croissantes de GHG.
FIG.I : La teneur en CO2 dans l'atmosphère (en violet) ne suit plus le rythme de croissance des émissions anthropiques (en rouge) depuis 5 ou 6 ans. Pourquoi?

La comparaison des vitesses d'accroissement des émissions de CO2 par les activités humaines mesurables (combustion des énergies fossiles et production de ciment) à l'accroissement de la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère montre que depuis quelques années, une part de plus en plus importante de CO2 est absorbée (LIRE). Tout se passe comme si l'augmentation de la teneur en gaz carbonique dans l'atmosphère et ses effets indirects (croissance des végétaux, fonte de la banquise arctique en été, pression partielle accrue) permettait une plus grande absorption de ce gaz par les terres et les mers (FIG.I, la courbe violette ne suit pas du tout l'allure de la courbe rouge). Ce phénomène est cohérent avec l'acidification observée de certaines eaux marines, au détriment du développement des coraux dans certaines régions et plus tard (vers 2100 selon Gattuso) des ptéropodes de la Mer Arctique (LIRE). En 2000 la croissance de la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère correspondait à 56% du CO2 émis, en 2008 (courbe verte, échelle de gauche) ce ratio n'est plus que de 49%. Va-t-on assister à des fluctuations de ce ratio au cours du temps ou bien à une poursuite de sa décroissance sous l'impact des émissions croissantes? Voila une question importante à laquelle il serait intéressant de répondre. Pour l'instant les études de Raupach, Canadell et Le Quéré publiées en 2008 (LIRE) ont montré que ce ratio devrait croître au cours du temps, elles avaient, de toute évidence, sous-estimé certaines modifications récentes dans les données d'entrée.
FIG.II : Le niveau moyen des mers, malgré l'accroissement des teneurs en CO2, ne tend pas à augmenter de façon continue ou croissante. Pose momentanée? Quelle en est la raison?
Un autre paramètre présente une grande importance pour quantifier de façon extensive le réchauffement de notre planète: c'est le niveau des mers. Ce phénomène est lié à la disparition des réserves d'eau continentales, comme les glaciers, et à la dilatation des masses d'eau de surface sous l'effet du réchauffement. Un réchauffement de plus en plus intense devrait entraîner une augmentation croissante du niveau moyen des océans. Or les mesures réalisées à ce jour montrent un certain tassement de cette croissance du niveau des océans depuis 2006 (FIG.II). Bien sûr ces phénomènes sont complexes avec un accroissement du niveau très net observé dans l'Océan Indien depuis 2006, mais avec une certaine décroissance dans l'Atlantique et le Pacifique.
Voila deux exemples qui semblent sinon contredire, du moins atténuer pour l'instant certains messages alarmistes. Ce ne sont peut-être que des observations instantanées et non significatives, mais elles mériteraient d'être abordées avec objectivité, même si elles vont un tant soit peu à l'encontre des catastrophes annoncées. Quel est le rôle de la fonte de la banquise arctique en été sur ces phénomènes? Il y a là une donnée nouvelle qui avec l'accroissement des émissions chinoises de GHG, mériterait d'être étudiée.
Si cela permettait au moins d'alléger ce climat maladif de peur qui se répand.
Le 7 Novembre 2009.
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novembre 7, 2009
La révolution énergétique américaine: le gaz naturel non conventionnel
Les éminents savants et autre Prix Pulitzer du CERA confirment de plus en plus les idées exprimées sur ce Blog. Après avoir exprimé bien tardivement que peut-être les baisses de consommations de pétroles des pays OCDE allaient compenser les hausses de consommations des pays en voie de développement et conduire à des consommations mondiales relativement stables (LIRE le papier et le commentaire associé) voila Messieurs Daniel Yergin et Robert Ineson, deux notables du CERA qui affirment, dans le Wall Street Journal, que le gaz naturel non conventionnel, issu des schistes bitumineux (gas shale), des veines profondes de charbon (coal bed methane) ou des sables compacts (tight gas), très abondants aux USA vont complètement révolutionner l'équation énergétique américaine. Ce point de vue est régulièrement abordé sur ce Blog, seule solution réaliste pour réduire RAPIDEMENT les émissions de CO2 des centrales électriques américaines au charbon. Ce qui est vrai pour les Etats-Unis le sera plus tard pour bien d'autres pays dans le monde qui possèdent eux aussi des schistes bitumineux (LIRE), des gisements de charbon et des sables compacts.
Le monde doit bâtir un plan de démolition des centrales au charbon pour les remplacer par un mix d'énergie nucléaire, d'énergies renouvelables et de centrales à flamme à cycle combiné au gaz naturel (LIRE). Les Etats-Unis disposent de toutes les ressources pour élaborer RAPIDEMENT un tel plan qui devrait s'articuler sur 15 à 20 ans. Ce n'est qu'une question de volonté politique. Mais les dirigeants américains, le Président et le Congrès, peuvent-ils électoralement partager une telle volonté?
Alors, Monsieur Borloo, on les détruit quand nos trop nombreuses centrales au charbon?
LIRE absolument le papier de Yergin et Ineson.
Le 5 Novembre 2009
novembre 5, 2009
Gaz à effet de serre: les effets du méthane sur le réchauffement de la planète seraient sous estimés
C'est une étude de du Goddard Institute for Space Studies (GISS) de la NASA qui nous révèle qu'à partir de travaux complexes de simulation il a été montré que les émissions de méthane et de monoxyde de carbone sont plus néfastes que prévu sur les phénomènes de réchauffement de la planète. Leur GWP (global warming potential sur 100 ans) serait amplifié par le fait que ces gaz se comportent comme des capteurs de radicaux hydroxyles qui eux mêmes oxydent le SO2 en sulfates qui forment des aérosols qui rafraichissent notre planète. Plus de méthane, moins de radicaux hydroxyles OH° et donc moins de sulfates bienfaiteurs. Telle est en résumé la thèse de photochimie planétaire supportée par cette étude.
Un observateur un peu critique pourrait avancer deux remarques pour tempérer l'impact de ce papier, un de plus tendant à renforcer les prévisions d'apocalypse. Tout d'abord il pourrait avancer le fait que les teneurs en CH₄ dans l'atmosphère sont globalement stables (FIG.I). Mais les auteurs de ce papier qui ont semble-t-il prévu l'objection affirment que ce sont les émissions de méthane qui sont importantes et non pas les teneurs dans l'atmosphère. Mais rien n'explique comment les émissions pourraient croître avec des teneurs stables!
Le deuxième argument porte sur la difficulté d'évaluer précisément les émissions de méthane qui proviennent à la fois des activités humaines (exploitation minière, gaz naturel, pétrole, déchets) et des fermentations anaérobies diverses dans les entrailles des ruminants ou des termites comme dans les champs de riz ou les divers marécages et autres estuaires. La maîtrise de ces émissions serait complexe. Enfin les zones humides où le méthane est formé sont aussi des puits de gaz carbonique. Le bilan est donc d'une grande complexité à établir.
Quoi qu'il en soit, capter les lisiers et les purins pour en faire du biogaz est toujours une excellente activité en faveur du climat.
LIRE un résumé de ces travaux
Le 2 Novembre 2009
novembre 2, 2009
Le projet californien BP-Rio Tinto de centrale propre au charbon gazéfié est confié à GE Energy
Les producteurs de charbon, comme Rio-Tinto, s'ils veulent raisonnablement poursuivre leur business dans les décennies à venir vont devoir résoudre un immense problème: limiter les émissions d'effluents gazeux polluants des centrales électriques à charbon. Le gaz carbonique d'abord, mais aussi le mercure, les oxydes d'azote et les produits soufrés sont concernés. Quand aux pétroliers, comme BP, qui doivent impérativement accroître le taux de récupération de pétrole de leurs gisements, ils disposent d'une panoplie de technologies parmi lesquelles figure l'injection de dioxyde de carbone pour fluidifier le pétrole sous-terrain et le rendre ainsi extractible. L'alliance du charbonnier et du pétrolier était donc évidente. BP et Rio Tinto ont donc créé une JV pour mettre en place dans le Comté de Kern, haut lieu du pétrole plus que centenaire Californien, une centrale électrique alimentée au coke de pétrole ou au charbon qui a reçu 308 M$ d'aides de l'Administration américaine (LIRE). La conception et la réalisation de cette centrale de 250 MW vont être confiées à GE Energy qui propose une unité à Gazéification Intégrée à Cycle Combiné (IGCC) équipée d'un captage du CO₂ du gaz intermédiaire, gaz qui par injection sous-terraine servira à accroître la récupération de pétrole (EOR).
L'objectif de GE est de capter 90% du gaz carbonique formé lors de la transformation, par l'oxygène et l'eau, du carbone en CO₂ et H₂. Ce procédé complexe et onéreux en capitaux, permet par purification du gaz intermédiaire de respecter les contraintes environnementales les plus strictes et permet d'accéder par combustion de l'hydrogène à très haute température dans la turbine à des rendements énergétiques acceptables (60% pour la combustion du gaz auxquels il faut défalquer l'énergie nécessaire à produire et purifier ce gaz). Mais il n'est pas économiquement évident que les coûts de la production d'oxygène, de la purification des gaz et du captage du dioxyde de carbone permettent de développer un procédé compétitif par rapport à la simple combustion du gaz naturel. Bien sûr les prix relatifs du gaz et du charbon, pondérés des émissions de CO₂, orienteront par la suite les choix économiques. GE n'annonce pas la date de mise en route de cette unité qui devrait être programmée vers le milieu de la prochaine décennie.
Remarque: GE avec Duke Energy sont en cours de développement d'une centrale au charbon de type IGCC, de 630 MW, dans l'Indiana. Elle remplacera une centrale existante et devrait être opérationnelle en 2012, mais elle ne sera pas équipée de captage et séquestration de gaz carbonique.
LIRE le communiqué de GE Energy
Le 1er Novembre 2009.
novembre 1, 2009
Au tour de GE energy d’annoncer une nouvelle turbine à gaz de nouvelle génération
Après MHI, Siemens et Alstom, voila GE Energy qui vient annoncer, pour livraison en 2012, sa nouvelle turbine à gaz 7FA qui présente des performances énergétiques améliorées de 20% par rapport à la génération précédente. La nouvelle turbine présente une puissance de 211 MW en accroissement de 36 MW ce qui lui confère un rendement énergétique de 38,5% (8872 BTU/kWh). Utilisé en cycle combiné, composé dans le cas de GE qui présente des turbines de faibles puissances, de deux turbines et d'un générateur à vapeur alimenté par l'énergie des gaz d'échappement des deux turbines, cet ensemble conduit à une puissance de 627 MW en accroissement de 18% par rapport à la génération précédente. L'ensemble présente un rendement énergétique de 57,5% (5934 BTU/kWh) ce qui semble en léger retrait par rapport aux 59% et 60% annoncés par ses concurrents (TAB.).
Centrales à gaz à cycle combiné les plus performantes disponibles ou annoncées:
La montée en puissance des turbines à gaz permet à la fois d'économiser du carburant (420 mille MMBTU par turbine et par an annonce GE), de réduire les émissions de CO2 et de réduire les investissements par MWh produit. Tout ceci, couplé aux larges réserves de gaz dans le monde, milite pour une large démocratisation des centrales à gaz naturel, en remplacement des unités fonctionnant au lignite ou au charbon.
LIRE l'annonce de GE Energy
Le 28 Octobre 2009

octobre 28, 2009
L’Europe doit se doter de politiques énergétique et environnementale cohérentes
De façon très pertinente et opportune, à quelques semaines du sommet de Copenhague, Christophe de Margerie, le patron de Total a rappelé en termes fleuris, comme il en a coutume, à nos dirigeants européens cette évidence qu'il était illusoire de vouloir bâtir une politique environnementale sans avoir, au préalable ou en parallèle, échafaudé une politique énergétique (LIRE des extraits du FT). Les deux domaines se recoupent largement et dans cette partie commune, pour des actions menées, seules les unités changent: les MWh ou les TEP d'un côté, les millions de tonnes de CO2 de l'autre. Alors, me direz-vous, pourquoi cette politique si importante est-elle si mal traitée dans le cadre des institutions européennes? Souci d'indépendance nationale, choix divergents sur le nucléaire, alliance germanique baroque avec la Russie, concurrence industrielle entre grands Groupes européens, manque de courage et de compétences de la Commission, choix idéologiques opposant libéraux et colbertistes, il y a sûrement un peu de tout cela pour expliquer la brume énergétique européenne dans laquelle nous sommes. Mais toutes ces raisons pourraient être promptement balayées par une volonté politique de mise en cohérence qui, pour l'instant, n'existe pas. Alors, il est possible de rêver qu'à l'occasion du changement de coalition politique allemand, par la difficulté des discussions environnementales à venir et par souci de tracer des perspectives claires aux industriels européens, une volonté politique de mise en cohérence de l'énergie et de l'environnement arrive à émerger en Europe. Mais quels devraient être les grands axes de cette politique?
1- L'identification des besoins énergétiques quantitatifs et qualitatifs dans les décennies à venir:
C'est un point très important pour éviter les contre-sens. Jusque là nous n'avons vu que des courbes stupides représentant des besoins en énergie continument croissants avec le temps. Le CERA vient à peine d'avouer dans une note que les besoins en énergie des pays membres de l'OCDE étaient passés par un maximum en 2005. Or sans être un grand devin, il est possible d'anticiper une baisse globale de la demande en énergie en Europe. Les paramètres déterminants sont les suivants:
- La baisse de la population active et son corollaire le vieillissement : l'United Nation Population Division prévoit que la population active de l'Europe géographique (hors Russie et Ukraine) baissera de plus de 16% d'ici à 2050. Ceci représente 60 millions d'actifs en moins.
-La pression environnementale va orienter l'offre produit vers plus d'efficacité énergétique. La bataille marketing est lancée dans le transport routier avec les voitures hybrides et électriques. Elle va se poursuivre dans l'aéronautique, le transport maritime, le rail, les poids lourds. L'offre commerciale dans l'immobilier de façon contrainte ou spontanée va aller dans la même direction.
-Les normes, taxes et règlements vont orienter les industries et les commerces vers plus d'efficacité énergétique. Les raffineries de pétrole excédentaires seront fermées.
-Qualitativement il faudra tenir compte de la substituabilité des formes d'énergies avec la montée en puissance de l'électricité dans le transport terrestre (EV) et dans la régulation thermique des habitations équipées de modules photovoltaïques, dans un climat globalement plus chaud.
C'est bien parce qu'existe une pression environnementale que la consommation d'énergie va baisser en Europe. Les courbes de TEP consommées et d'émissions de CO2 doivent être cohérentes.
2- Réaliser les choix énergétiques majeurs:
La volonté de réduire les émissions de GHG obligera l'Europe à définir des teneurs maximales de CO2 décroissantes au cours du temps par MWh d'électricité commercialisé. Une telle obligation entraînera un chamboulement complet des approvisionnements et des échanges de courant électrique. Elle impliquera comme aux Etats-Unis une séparation claire entre producteurs et distributeurs d'énergie électrique.
– La disparition des centrales électriques au charbon non équipées de CCS est inévitable. En effet les producteurs auront de plus en plus de mal à vendre leur courant pollué. Les centrales les plus vieilles et les plus polluantes devront être définitivement stoppées.
-L'approvisionnement en gaz naturel de l'Europe devra être complètement repensé. Il repose aujourd'hui essentiellement sur des contrats à long terme avec Gazprom, Sonatrach ou StatoilHydro, à des prix indexés sur les cours du pétrole, avec des clauses de "take-or-pay" qui obligent les clients comme Gaz de France à acheter un volume minimum fixé de gaz naturel quel que soit son prix. Or il existe maintenant un marché spot pour le gaz de la Mer du Nord ou pour les chargements de GNL des méthaniers. Les marchés du pétrole et du gaz devenant complètement décorrélés, ces contrats doivent être rediscutés sinon dénoncés par les pays européens. Malgré ces clauses, Gazprom éprouve beaucoup de mal à écouler son gaz hors de prix. L'Europe largement ouverte sur les mers doit favoriser l'arrivée des chargements de GNL sur son territoire.
-L'extension de la ressource nucléaire doit être quantifié et planifié sur la base du volontariat de chacune des Nations. La France, la Belgique, la Grande-Bretagne, la Suède, la Finlande plus tard l'Italie veulent maintenir et développer leurs parcs de centrales. Si d'autres ne le désirent pas il faudra qu'ils expliquent leurs solutions pour atteindre leurs objectifs d'émissions de GHG.
-Le maillage énergétique de l'Europe (réseau électrique, gaz) devra être accéléré.
Les actions destinées à mettre en musique ces grands choix devront être planifiées et financées. Certaines ne devraient pas poser de problèmes en raison de leur rentabilité, d'autres devront être financées en tout ou partie par les taxes, ou toute autre caution, portant sur les rejets de GHG.
3- Identifier les grands problèmes techniques et mettre en place des politiques incitatives:
– Le premier grand problème est le stockage de l'énergie sur lequel l'Europe pourrait devenir un des champions mondiaux. Les batteries de traction embarquées font l'objet de nombreux travaux de la part de l'industrie automobile et de ses fournisseurs de batteries. Là n'est pas le problème majeur, il réside en fait, dans le manque de batteries fixes de plusieurs dizaines de kWh ou de MWh qui devraient servir en tampon des sources renouvelables d'électricité soit au domicile de l'utilisateur soit à la source éolienne ou photovoltaïque centralisée. Le développement des énergies renouvelables nécessite de savoir amortir les fluctuations inévitables de ces ressources. Parmi les possibles candidats les batteries Sodium-Soufre faisant appel à des matériaux abondants et peu onéreux devraient être activement testées. D'autres voies thermiques, chimiques, hydrauliques restent à explorer.
-Un programme de développement et de validation de réacteurs nucléaires rapides est attendu pour résoudre les problèmes d'approvisionnement en matière fissile. Le problème des déchets pourrait être traité en parallèle. Compte tenu de la lourdeur des programmes, ces sujets pourraient être abordés avec des partenaires japonais comme MHI.
-Le développement et la validation industrielle de systèmes photovoltaïques décentralisés en relation avec un réseau "smart" est également une des clés de la maîtrise des émissions de GHG par les habitations.
Dans la mise en place globale d'une politique énergétique et environnementale européenne le point clé repose sur la qualité du dialogue entre les administrations et les industries concernées. Cette politique ne pourra pas se faire contre les industriels. Il faudra que la Puissance Publique fixe les règles du jeu et que les Industries les appliquent de façon rentable. Ceci nécessite un formidable dialogue préalable. Ce qui se fait dans le domaine en Californie est peut-être un modèle possible.
Le 25 Octobre 2009.
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octobre 25, 2009
Conseil de l’Europe: 2 tonnes de CO2 équivalents par an et par habitant de la planète en 2050
Bonne réunion du Conseil de l'Europe du 21 Octobre en préparation aux âpres négociations du Sommet de Copenhague des 7 au 18 Décembre prochain. Partant de la donnée qui fixe que pour ne pas dépasser un réchauffement global de 2°C, il est nécessaire de réduire les émissions de GHG par deux, par rapport à la référence 1990, à l'horizon 2050, les bases de négociations ont été clairement définies lors de cette réunion du Conseil. On peut noter dans les conclusions les points forts suivants:
– Les Nations développées devront avoir réduit, par rapport à la référence 1990, les émissions de GHG de 25% à 40% en 2020 et de 80% à 95% en 2050. De leur côté les pays en voie de développement devront infléchir leur prévision de croissance des émissions de 15 à 30% à l'horizon 2020.
– En 2050 les émissions de GHG par habitant ne devront pas dépasser les 2 tonnes de CO2 équivalent. Ceci pour une population estimée à 9,5 milliards d'habitants conduit à des émissions totales de 19 milliards de tonnes equiv. CO2. Pour mémoire et pour le seul dioxyde de carbone, les émissions moyennes en 2008 ont été de 32/6.8 = 4,7 tonnes par habitant. Rajoutez dans les 20 à 30% pour les autres gaz et vous avez la référence 2008 qui doit se situer autour de 6 tonnes par habitant.
-L'Europe peut s'engager sur un objectif de réduction des émissions de GHG de 30% en 2020 et de 80% à 95% en 2050 mais à la condition que les pays en voie de développement réduisent leurs prévisions d'au moins 30% à l'horizon 2020.
-Les émissions des transports internationaux doivent être prises en compte de façon autonome, mais les réductions à l'horizon 2020 devront être d'au moins 10% pour le transport aéronautique et de 20% pour le transport maritime, par rapport à leur niveau de 2005.
-Le "Carbon leakage" (fuites d'activités) d'industries énergie intensives devra être surveillé et faire l'objet d'accords internationaux.
-Les HFC (hydro fluoro carbonse) devront être intégrés dans l'accord de Copenhague.
-La déforestation des forêts tropicales devra avoir été réduite de 50% en 2020 et cesser en 2030 au plus tard.
– Les bourses de cotations de droits d'émissions de carbone (Cap & Trade) devront être reliées entre elles dans les pays développés dés 2015 et étendues à certains pays en développement dés 2020.
L'ensemble constitue une base solide de discussions, mais le succès ou l'insuccès de Copenhague ne se jouera pas sur les grands chiffres, mais sur les modalités des aides techniques et financières à apporter par les pays développés à ceux en développement comme la Chine, l'Inde ou le Brésil. Le Conseil a bien compris que pour être exigeant il fallait être devant et donner l'exemple. Peut-être verrons-nous un jour poindre une politique énergétique de l'Europe qui nous fait tant défaut et qui doit être à la base de la politique environnementale. De façon fort pertinente de Margerie, le patron de Total, vient de rappeler cette évidence aux dirigeants européens: il ne peut pas y avoir de politique environnementale sans réaliser de choix raisonnés dans le domaine énergétique. Les deux politiques, énergétique et environnementale, doivent être élaborées en cohérence. Et cela devrait être le grand boulot de la Commission Européenne à l'aide d'équipes compétentes (à trouver) qui dialogueraient et élaboreraient des Plans avec les Industriels et les Administrations pour les soumettre au Conseil.
LIRE dans le détail ces conclusions.
Le 23 Octobre
octobre 23, 2009