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Définitions
Les agrocarburants sont des produits de l'agriculture pouvant se substituer à l'essence, au gazole ou au fioul domestique. On parlera ici "d'agrocarburants" et non pas de "biocarburants" afin de ne pas induire de confusion avec les produits issus de l'agriculture biologique.
Les agrocarburants sont utilisés purs ou mélangés aux produits pétroliers. Il en existe 3 grands types : l'éthanol, l'ETBE (éthyl-tertiobutyl éther) et les EMHV (esters méthyliques d'huiles végétales).
- L'éthanol est fabriqué à partir du sucre (betterave, canne à sucre) ou de l'amidon (maïs, blé). L'éthanol et son dérivé, l'ETBE, sont utilisés comme additifs dans la formulation des essences sans plomb.
- Les EMHV sont principalement tirés d'huiles de colza ou de
tournesol mais peuvent également être produits à partir d'huiles
de friture usagées.
Ils sont utilisés comme additifs pour le gazole et le fioul.
L'incorporation au carburant traditionnel de faibles quantités d'agrocarburants ne modifie pas le fonctionnement des moteurs. Ils peuvent également être utilisés purs dans les véhicules ordinaires, mais ceci nécessite un réglage spécifique du moteur.
Les agrocarburants ont des qualités techniques reconnues comme carburants et additifs. L'éthanol et l'ETBE ajoutés à l'essence apportent par exemple de l'oxygène ce qui permet une combustion plus complète du carburant. Ils permettent également de réduire les émissions polluantes par rapport aux carburants utilisés purs.
Les agrocarburants ne pourront, cependant, pas remplacer les produits fossiles utilisés aujourd'hui (fioul domestique, gazole, essence). En effet, mettre en culture la totalité de la surface agricole utile en France ne suffirait pas à couvrir nos besoins. De plus, la culture intensive des plantes dont ils sont issus présente des impacts environnementaux non négligeables :
- consommation d'eau pour l'irrigation,
- utilisation de pesticides et d'engrais,
- perte de biodiversité.
Certificats d'économies d'énergie
Le principe des certificats d'économie d'énergie repose sur une obligation de réalisation d'économies d'énergie imposée par les pouvoirs publics sur une période donnée aux vendeurs d'énergie (électricité, gaz, chaleur, froid et fioul domestique) comme EDF, Gaz de France et les réseaux de chaleur tels CPCU (Compagnie Parisienne de Chauffage Urbain).
Si les vendeurs d'énergie ne parviennent pas à remplir leurs obligations dans le temps imparti, ils devront s'acquitter d'une pénalité libératoire à verser au Trésor Public.
Les vendeurs d'énergie pourront choisir les actions qu'ils vont entreprendre afin d'atteindre leurs obligations. Ils peuvent amener leurs clients à réaliser des économies d'énergie en leur apportant des informations sur les moyens à mettre en œuvre, avec des incitations financières en relation avec des industriels ou des distributeurs : prime pour l'acquisition d'un équipement, aides aux travaux, service de préfinancement, diagnostic gratuit...
En contrepartie du constat des investissements effectués par les consommateurs grâce à ces actions, les vendeurs d'énergie reçoivent des certificats sur la base de forfaits en kiloWattheures (kWh) calculés par type d'action.
Les vendeurs d'énergie peuvent également choisir d'acheter, si cela s'avère moins coûteux, des certificats d'économies d'énergie auprès d'autres acteurs comme les collectivités publiques et territoriales, les entreprises industrielles ou de services qui pourront, dans certaines conditions, obtenir elles aussi des certificats.
Ce dispositif permet de financer des économies d'énergie très diffuses, notamment celles réalisées par les particuliers dans leur habitat. Des actions qui sont, en règle générale, difficiles à provoquer sur une grande échelle et difficiles à financer.
Technique permettant la production simultanée d'électricité et de chaleur. L'énergie utilisée pour faire fonctionner une installation de cogénération peut être du gaz naturel, du fioul, des déchets ou de la biomasse.
Consommation énergétique finale
C’est la consommation d’énergie de tous les secteurs de l’économie à l’exception des quantités consommées par les producteurs et transformateurs d’énergie, des pertes de distribution (par exemple les pertes en lignes électriques) et de transformation. La consommation d’énergie finale exclut également les énergies utilisées en tant que matière première (dans la pétrochimie notamment).
Consommation énergétique primaire
C’est la somme de la consommation d’énergie finale, de la consommation des producteurs et transformateurs d’énergie, de la consommation non énergétique (usage en tant que matière première) et des pertes de distribution et de transformation. Elle correspond à la quantité d'énergie nécessaire pour satisfaire la demande intérieure de l'entité géographique considérée.
Elle permet d’évaluer la dépendance énergétique d’un pays.
L'énergie est la quantité de travail qu'un système physique est susceptible d'effectuer. L'énergie ne peut être ni détruite, ni consommée. Par contre, elle peut être convertie en d'autres formes d'énergie, c'est le principe de conservation de l'énergie.
Par exemple, l'énergie cinétique de molécules d'air en mouvement peut être transformée énergie mécanique par le rotor d'une éolienne, énergie qui est ensuite convertie en énergie électrique par la génératrice de l'éolienne. A chaque conversion, une partie de l'énergie "initiale" s'échappe sous forme d'énergie thermique (de chaleur).
Par ailleurs, on appelle improprement et par extension "énergie" des sources de puissance utilisées par l'homme qui relèvent en fait de l'énergie cinétique d'un fluide particulier (eau, air) ou de particules (photons, éléments de fission ou produits de fusion nucléaire).
Les principales sources « d'énergies » utilisées par l'homme sont :
- les énergies fossiles (gaz, pétrole, charbon),
- l'énergie nucléaire (obtenue par fission nucléaire),
- l'énergie de la biomasse (biomasse sèche, biomasse humide et agrocarburants),
- l'énergie hydraulique,
- l'énergie éolienne,
- l'énergie solaire,
- l'énergie géothermique (exploitation de la chaleur naturelle du sous-sol),
- l'énergie marémotrice.
Source : Danish Wind Inustry Association
Unités de mesure :
L’unité légale de mesure de l’énergie est le Joule (symbole J) d'après le nom d'un physicien anglais, James Prescott Joule (1818-1889) célèbre pour ses travaux concernant l'énergie.
Une autre unité de mesure de l'énergie est le Wattheure (symbole Wh) qui est plus souvent utilisé pour exprimer l'énergie électrique.
Voir la page sur les conversions d'unités et les équivalences énergétiques
La tonne équivalent pétrole (tep) :
La tonne équivalent pétrole est la quantité d’énergie obtenue sous forme de chaleur par la combustion d’une tonne de pétrole. Cette unité permet de comparer des formes d’énergie différentes.
Par exemple :
1 tonne de charbon = 0,6 tep
1 tonne d’essence = 1,05 tep
Voir la page sur les conversions d'unités et les équivalences énergétiques.
Energie solaire photovoltaïque
La cellule photovoltaïque est un composant électronique semi-conducteur dans lequel l'absorption des grains élémentaires de lumière (les photons) libère des électrons. Ce phénomène créé un courant électrique sans aucun mouvement, sans fluide, sans pollution ni production de déchets. L'énergie produite est généralement stockée dans des batteries.
Utilisée à l'origine par les satellites, l'énergie photovoltaïque trouve aujourd'hui de nombreuses applications.
Le coût des modules photovoltaïques reste élevé. Cependant, leur grande durée de vie (15 à 20 ans minimum) et leur facilité d'utilisation et d'entretien présentent un intérêt évident dans de nombreuses situations.
La chaleur du soleil est récupérée grâce à un fluide caloporteur (eau + antigel), qui s'échauffe en circulant dans un absorbeur placé sous un vitrage. Celui-ci laisse pénétrer la lumière solaire et minimise les pertes par rayonnement infrarouge de l'absorbeur en utilisant l'effet de serre. Ce vitrage permet en outre de limiter les échanges de chaleur avec l'atmosphère.
Le chauffe-eau solaire est constitué de 3 éléments principaux :
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Principe de fonctionnement du chauffe-eau solaire  ADEME Bretagne |
Lorsque l'énergie solaire ne peut assurer la totalité de la production d'eau chaude sanitaire, un dispositif d'appoint (chaudière, résistance...) prend le relais et reconstitue le stock d'eau chaude. Le système solaire combiné (eau chaude + chauffage) fonctionne sur le même principe. Cependant le système de chauffage peut être de deux types : |
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Principe de fonctionnement du plancher solaire direct (A) et des autres systèmes combinés (B) 
en vert : circuit du fluide caloporteur ;
en orange : circuit de l'eau de chauffage ;
en rouge : circuit de l'eau chaude sanitaire (ECS)
d'après ADEME (Anonyme, 2005d) |
Effet de serre et Gaz à Effet de Serre (GES)
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L’effet de
serre est un phénomène physique naturel lié à la présence dans l'atmosphère de
certains gaz en faible quantité, les gaz à effet de serre, qui retiennent une
partie du rayonnement thermique de la terre. L’effet de serre permet donc le maintien sur
Terre d’une température moyenne favorable au développement de la vie, environ 15°C.
Mais le développement des activités humaines s’est accompagné d’émissions croissantes de GES dans l’atmosphère ce qui entraîne une augmentation de la température à la surface du globe (+ 0,6°C depuis le début du XXème siècle). Les principaux GES d’origine anthropique sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), le protoxyde d’azote (N2O), les hydrofluorocarbures (HFC), les perfluorocarbures (PFC) et l’hexafluorure de soufre (SF6). On les appelle « gaz à effet de serre direct ». A ces polluants s’ajoutent des substances qui participent indirectement à l’accroissement de l’effet de serre en intervenant dans la formation de polluants secondaires comme l’ozone, qui eux, contribuent directement à l’effet de serre. Par exemple, le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone, les oxydes d’azote et les composés organiques volatils (COV) non méthaniques. Voir aussi : Pouvoir de Réchauffement Global Pour en savoir plus : site de la Mission Interministérielle de l'Effet de Serre |
Principe de l'effet de serre d'après ADEME |
Source : ADEME
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Les aérogénérateurs modernes, appelés couramment éoliennes sont constitués d'un mât de 50 à 110m de haut au somment duquel se trouve une nacelle équipée d'un rotor à axe horizontal muni de 3 pâles dans la plupart des cas, parfois 2 (voir figure 1). Entraîné par les pâles (1), un premier arbre, dit lent (2) attaque un multiplicateur (3) (sorte de boîte de vitesse). Ce dernier ajuste, à sa sortie, la vitesse d'un second arbre (4), dit rapide, aux caractéristiques d'une génératrice (5) qui produit l'électricité. |
 Figure 1 : éolienne |
Comme toute technologie, l'éolien évolue en permanence. En 2005, une éolienne installée en France développait une puissance d'environ 1,5 MW ce qui permettait d'alimenter environ 2000 foyers (énergie électrique hors chauffage).
Source : ADEME (Anonyme, 2002a)
La méthanisation est un processus biologique de dégradation de la matière organique par des micro-organismes en milieu anaérobie, c'est-à-dire en absence d'oxygène.
Elle aboutit à la formation de biogaz, un gaz combustible principalement composé de méthane et de dioxyde de carbone.
La méthanisation est un phénomène naturel qui peut se dérouler dans des milieux tels que les sédiments marins, les marécages et zones humides mais également lors du processus de digestion des animaux.
Ce processus de dégradation peut s'appliquer à la plupart des déchets organiques :
- déchets ménagers alimentaires, déchets verts,
- sous-produits de l'assainissement,
- boues et effluents de l'industrie agro-alimentaire,
- déjections animales, substrats végétaux,
- etc.
Pouvoir de Réchauffement Global (PRG)
Afin de déterminer l’impact relatif de chacun des gaz à effet de serre retenus par le Protocole de Kyoto sur le réchauffement climatique, un indicateur, le PRG, a été défini.
Il s’agit de l’effet radiatif* d’un polluant intégré sur une période de 100 ans, comparativement au dioxyde de carbone CO2 (dont le PRG est fixé à 1). Le PRG des polluants retenus dans le Protocole de Kyoto est calculé au moyen des PRG respectifs de chaque substance exprimé en équivalent CO2 (Beguier et al., 2005).
Par exemple :
PRG dioxyde de carbone = 1
PRG méthane = 21
PRG protoxyde d’azote = 321
* absorption d'une partie du rayonnement infrarouge (chaleur) émis par la Terre et réémission d'une partie de ce rayonnement vers la Terre, ce qui conduit à un réchauffement de l'atmosphère, c'est-à-dire à un effet de serre.
C'est la production mesurée à la sortie des centrales, déduction faite de la consommation des services auxiliaires et des pertes dans les transformateurs des centrales.
Source : Base de données de concepts et de définitions d'Eurostat (Coded)
La puissance est la quantité d'énergie par unité de temps. On peut mesurer la puissance à n'importe quel moment alors que l'énergie se mesure durant un laps de temps (une seconde, une heure, une année...).
L'unité légale de mesure de la puissance est le Watt (symbole W), une autre unité est le cheval-vapeur.
Voir également la page sur les conversions d'unités et les équivalences énergétiques.
avec P : la puissance en Watt
E : l'énergie en Joules
t : le temps en secondes
Source : Danish Wind Inustry Association
Puissance installée ou puissance nette maximale :
C'est la puissance maximale présumée exploitable qui peut être fournie en régime continu au point de raccordement du réseau, lorsque la totalité de l'installation fonctionne (Coded).
Par exemple, une éolienne d'une puissance installée de 1 MW (mégawatt) qui fonctionnerait 100% du temps à sa performance maximale fournirait une énergie de 1 MWh par heure (ou 24 MWh par jour, ou 1 J par seconde).
A titre comparatif, le tableau ci-dessous présente les ordres de grandeur des puissances installées de différentes installations de production électrique.
| Installation | Puissance installée moyenne |
| Cellule photovoltaïque | 150 W/m2 |
| Eolienne | 1,5 MW |
| Centrale hydroélectrique | de quelques kW (microcentrale) à plusieurs centaines de MW (record français : 1650 MW barrage de Grand'Maison, Isère) |
| Usine marémotrice de la Rance | 240 MW |
| Centrale thermique de Cordemais | 2 tranches* de 700 MW (fuel) et 2 tranches de 600 MW (charbon) |
| Centrale thermique à flamme (gaz naturel ou fioul) |
50 à 700 MW par tranche |
| 1 tranche* de nucléaire | 1000 MW (record français : 1450 MW/tranche, centrales de Civaux et Choz) |
| Futur réacteur EPR | 1600 MW |
Source : Observatoire de l'Energie (MINEFI), ADEME, EDF
* Tranche : unité de production électrique comportant une chaudière et un groupe turboalternateur. Une tranche nucléaire se caractérise essentiellement par le type de son réacteur et la puissance de son groupe turboalternateur. Une centrale nucléaire est composée de une à plusieurs tranches.
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