DREAL HAUTS-DE-FRANCE

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2013-06-13T08:07:31Z

L'ensemble des énergies disponibles sur terre provient directement ou indirectement de trois sources :
Le rayonnement solaire ;
La chaleur du manteau terrestre (chaleur dite géothermique) ;
La structure atomique de la matière.

La captation de l'énergie solaire dans la matière organique :

La photosynthèse effectuée par les végétaux est le mode de captation fondamental de l'énergie solaire et du carbone dans le vivant. Ils se transmettent entre êtres vivants tout au long de la chaîne alimentaire. La matière organique constitue ainsi un stock d'énergie pouvant être valorisé.

Les combustibles dits « fossiles » (pétrole, charbon, gaz) sont issus de la dégradation et de la transformation de couches de matière organique (débris végétaux et animaux) sur une période de plusieurs millions d'années (d'où l'expression « fossile ») sous l'effet des conditions particulières de température et de pression auxquelles elles ont été soumises en s'enfonçant dans le sol. Ces combustibles, « concentrés d'énergie », constituent une « énergie de stock ». Toutefois, leur renouvellement à l'échelle (des temps) humaine étant impossible, elles sont considérées comme non renouvelables.

L'énergie contenue dans la matière organique non fossile est appelée biomasse-énergie. Sa valorisation passe par des réactions de fermentation ou de combustion qui dégagent de l'énergie qui peut être captée (gaz, chaleur…) : bois-énergie (combustion), méthanisation (fermentation), agrocarburants (transformation de matières végétales en carburant).

La captation physique directe et indirecte de l'énergie solaire :
Le soleil, en interaction avec le système terrestre (eau, air, sol), transfère une partie de son énergie sous forme de vent, de vapeur d'eau (nuages et pluies, débit des cours d'eau), de chaleur (rayonnement infra-rouge). Ces énergies sont appelées « énergie de flux » et peuvent être captées grâce à divers procédés :
Les cellules photovoltaïques (solaire électrique) et les procédés de récupération de chaleur solaire (solaire thermique) ;
Les éoliennes (ou aérogénérateurs), permettent la production d'électricité à partir du vent ;
Les turbines hydrauliques permettent la production d'énergie (surtout d'électricité) à partir des débits des cours d'eau, des courants hydrauliques marins, des marées ;
Les membranes osmotiques utilisent la différence de salinité entre l'eau douce et l'eau salée au niveau des estuaires ;
Les pompes à chaleur aérothermiques récupèrent les calories de l'air.

La captation de l'énergie du manteau terrestre :
Les procédés de récupération de la chaleur géothermique font appel à un échange de fluide calorifique entre la surface et le sous-sol ou les nappes d'eau qu'il contient.

La captation de l'énergie contenue dans la structure de la matière :
Le procédé dit de fission nucléaire consiste à faire « éclater » le noyau d'un atome, ce qui libère de l'énergie sous forme de chaleur en quantité supérieure à celle qui a été fournie pour provoquer l'éclatement. La chaleur est ensuite transformée en électricité en fabriquant de la vapeur d'eau qui fait tourner des turbines. C'est ce procédé à base d'uranium qui est utilisé dans les centrales nucléaires.
Le procédé de fusion nucléaire qui consiste à fusionner deux noyaux atomiques pour libérer de la chaleur n'est pas exploité à ce jour.

Message

2013-06-11T15:01:09Z

La région Nord Pas-de-Calais n'est pas une région particulièrement favorisée pour l'hydroélectricité car ses cours d'eau présentent de faibles débits et de faibles pentes compte-tenu du relief peu marqué.
Par ailleurs, la géologie de la région ne présente pas les avantages que connaissent les bassins sédimentaires parisien et aquitain en matière de nappes d'eau chaude situées en profondeur. Les caractéristiques régionales sont plus propices à la géothermie très basse énergie (prélèvement des calories dans une nappe d'eau à température comprise en général entre 10 °C et 20 °C ou dans le sol).

Les calories contenues dans les nappes d'eau souterraines ou dans les premiers mètres de sol peuvent être valorisées dans les zones favorables, via des pompes à chaleur, pour alimenter des bâtiments (tertiaire ou logements) en eau chaude et en chauffage. On estime qu'environ 4000 logements sont équipés d'une pompe à chaleur géothermique en Nord Pas-de-Calais. Le gisement théorique identifié pourrait alimenter 100 000 maisons et quelques milliers de bâtiments collectifs.

De même, des microcentrales hydroélectriques peuvent être installées sur les seuils des petits barrages existants (anciens moulins ou vannages servant initialement à inonder les prés) pour permettre de capter la force hydraulique des cours d'eau.

Attention toutefois : la continuité écologique doit être maintenue ou rétablie pour les poissons migrateurs dont la sauvegarde est primordiale (saumon, truite de mer, anguille, etc.).

Environ 11 GWh/an (équivalent aux besoins de 900 logements) sont aujourd'hui exploités. Le potentiel restant est estimé à environ 20 GWh/an.

Zoom2

2013-06-11T15:01:09Z

- Géothermie et hydroélectricité

Zoom3

2013-06-11T15:01:09Z

- Géothermie et hydroélectricité

Pour en savoir plus

2013-06-11T15:01:09Z

Site du bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) :
www.brgm.fr/
Atlas géothermique de la région
http://www.geothermie-perspectives.fr/18-regions/npc-01.html
Atlas cartographique des potentiel des nappes aquifères par région :
http://www.geothermie-perspectives.fr/18-regions/
Etude Axenne sur les gisements régionaux d'énergies renouvelables
http://www.nord-pas-de-calais.developpement-durable.gouv.fr/?Energies-renouvelables,5896

Chapô

2013-06-11T15:01:08Z

La géothermie consiste, en Nord Pas-de-Calais, à récupérer l'énergie issue de la chaleur des nombreuses nappes d'eau souterraines.
Les microcentrales hydroélectriques de la région récupèrent, quant à elles la force hydraulique des cours d'eau.

- Géothermie et hydroélectricité

Chapô

2013-06-11T14:05:20Z

Le terme « biomasse-énergie » désigne l'ensemble des procédés de valorisation énergétique de sous-produits et de déchets organiques animaux ou végétaux. La biomasse est considérée comme une énergie renouvelable car le CO2 libéré lors de sa combustion est celui qui a été stocké durant son développement (bilan CO2 « neutre »).

- La valorisation énergétique de la biomasse

Message

2013-06-11T14:05:20Z

La valorisation énergétique de la biomasse rassemble des sources d'énergie et des technologies variées :

La ressource en bois, historiquement la plus utilisée, est estimée à environ 300 000 à 400 000 t/an (sans décompter les usages actuels) et ce malgré la faible ressource disponible en région (10 % des surfaces en moyenne contre 27 % au national). Une connaissance fine des gisements encore mobilisables est en cours d'acquisition.
La méthanisation (production d'électricité et de chaleur à partir des déchets organiques ménagers et d'effluents d'élevage et/ou d'industries agro-alimentaires) : une première estimation évalue le gisement à 3000 GWh/an (équivalent aux besoins de 125 000 à 200 000 ménages chauffés au gaz). La connaissance fine du potentiel reste à étudier par des approches territoriales coordonnées. À l'heure actuelle, en 2013, on estime que la méthanisation permet la production d'environ 275 GWh d'énergie (électricité, gaz, chaleur) soit 23 000 équivalent logement.
Les agrocarburants, issus de produits et déchets végétaux, sont incorporés à hauteur de 7 à 10 % aux carburants classiques. Ces gisements n'ont pas fait l'objet d'étude pour le moment.

L'évaluation de la durabilité de la biomasse-énergie (provenance, conditions d'exploitation, usages antérieurs, émissions polluantes dans l'air lors de la combustion) est par ailleurs très importante car il convient de ne pas dévier inconsidérément les ressources déjà utiles pour d'autres usages (alimentation des hommes et du bétail, matériaux, bois d'œuvre, fertilisation, qualité de l'air respiré…) sous peine de déséquilibrer la chaîne de valeur socio-économique et environnementale.

Zoom1

2013-06-11T14:05:20Z

La combustion de bois à l'état naturel ou de déchets de bois, comme la méthanisation, sont encadrées par des réglementations adaptées notamment au regard des émissions de polluants dans l'air.

- La valorisation énergétique de la biomasse

Pour en savoir plus

2013-06-11T14:05:20Z

Données relatives aux gisement d'énergies renouvelables en Nord-Pas-de-Calais : http://www.nord-pas-de-calais.developpement-durable.gouv.fr/?Energies-renouvelables,5896
Etude de la fédération régionale des coopératives de la région Nord
http://www.energie2020.fr/zoom.php3?z=37