L'effet de serre

Le rayonnement lumineux à courte longueur d'onde qui arrive directement du soleil est en partie réfléchi par la haute atmosphère et les nuages. L'autre partie traverse l'atmosphère puis échauffe la surface terrestre : continents, océans, glaces... Cette surface échauffée émet du rayonnement de grande longueur d'onde dont une majeure partie est absorbée par les molécules de certains gaz de l'atmosphère (gaz carbonique, méthane,...) et par la vapeur d'eau. Ce phénomène, appelé effet de serre, permet d'élever la température de la surface terrestre d'environ 33°C, la faisant passer de -18°C à 15°C (température moyenne du globe). L'effet de serre est donc à l'origine un phénomène naturel qui contribue à ce que la Terre soit " habitable ".

On constate depuis le début de l'ère industrielle une augmentation des teneurs en gaz à effet de serre. Les dernières avancées scientifiques dans le domaine de l'étude de la modification du climat par l'homme montrent qu'il y a un faisceau d'éléments qui suggère qu'il y a bien une influence perceptible de l'homme sur le climat.

Les constantes de temps des phénomènes mises en jeu sont de l'ordre du siècle : un siècle pour stabiliser la concentration en CO2, puis un siècle supplémentaire pour stabiliser la température, puis un siècle pour stabiliser le niveau des océans. L'augmentation de température actuellement prévue est de 1 à 3.5°C. Les conséquences sont difficiles à évaluer. Les scénarios qui aboutissent à une stabilisation des émissions de gaz à effet de serre sont basés sur une réduction de la consommation actuelle pour les pays industrialisés (donc des économies d'énergies mais un secteur pose problème : le transport), une maîtrise de la croissance dans les pays en voie de développement et une augmentation de l'utilisation des sources d'énergie non polluantes du point de vue effet de serre comme le nucléaire.

Le gaz carbonique est responsable à 55 % de l'effet de serre. Le graphique ci-dessous montre la production de CO₂ en tonnes par GW_électrique.heure pour différentes filières énergétiques.

Production de CO2 par filières

• Le charbon produit 1000 fois plus de CO2 que l'énergie nucléaire (fission ou fusion)

• 50% des émissions de CO2 de l'énergie nucléaire sont imputables à la construction de la centrale et à la gestion du combustible (extraction, enrichissement, retraitement).  La fusion a un cycle du combustible moins complexe (pas d'enrichissement, pas de retraitement par exemple) ce qui explique les valeurs plus faibles que la fission.

• L'énergie hydraulique engendre peu d'émissions de CO2. Cependant, la décomposition de tourbe peut conduire à des émissions significatives de méthane (environ 60 tonnes d'équivalent CO2 / GWh constaté dans certains réservoirs finlandais ).

• Les émissions de CO2 de l'énergie solaire (photovoltaïque) dépendent de deux facteurs : du procédé de fabrication des capteurs qui est très consommateur d'énergie électrique et du contenu en CO2 du kWh utilisé pour la fabrication (kWh provenant d'une centrale à charbon ou d'une d'une centrale nucléaire).

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