III- ) les moyens de faire baisser le taux de dioxyde de carbone dans l'air

1) la réduction des émissions de dioxyde de carbone

b) la réduction de l'utilisation des énergies polluantes pour d'autres sources d'énergies

ii) Les énergies de demain

Les principales sources d'énergie renouvelables sont l'énergie hydraulique, la biomasse, les biocombustibles, l'énergie géothermique, l'énergie éolienne, l'énergie des vagues, l'énergie marémotrice, le chauffage et le refroidissement solaires actifs et passifs et l'électricité d'origine thermo solaire. Les équipements hydrauliques et éoliens ne fournissent que de l'électricité, l'énergie solaire passive que de la chaleur, et la biomasse et les biocombustibles, de la chaleur, de l'électricité ou des carburants.

Les énergies renouvelables n'entraînent pratiquement pas de rejets de dioxyde de carbone, mais la biomasse et les biocombustibles dégagent des particules fines. De nombreuses ressources renouvelables autorisent une production décentralisée et réduisent donc la nécessité d'établir des lignes électriques. L'ensemble de ces ressources, à l'exception de l'énergie hydraulique et de la biomasse, représentent un chiffre bien inférieur à 1% de l'énergie produite.

- L'énergie hydraulique

Elle constitue actuellement la source d'énergie renouvelable la plus importante et n'entraîne guère de rejets de dioxyde de carbone ou de particules fines, bien que certaines émissions soient liées à la construction des centrales. Près d'un cinquième de l'électricité mondiale (2 500 TWh en 1995) est d'origine hydraulique. Si elle était produite par des centrales au charbon modernes, l'émission de dioxyde de carbone serait supérieure de 9% dans le monde et la pollution de l'air serait d'autant plus importante.

L'énergie hydraulique est remarquable pour faire face aux fluctuations de la demande d'électricité, car elle peut être contrôlée facilement et presque instantanément. L'énergie hydroélectrique est donc plus précieuse que l'électricité produite par d'autres moyens. Malheureusement, en Europe, l'essentiel du potentiel d'énergie hydraulique est déjà exploité. Il est cependant toujours possible de construire de petites centrales locales, qui pourraient réduire quelque peu les émissions de dioxyde de carbone, mais les auteurs du scénario du " laisser-faire " escomptent que cette forme d'énergie ne se développera guère dans les pays de l'OCDE.

Les pays en développement disposent encore d'un potentiel hydraulique considérable, qui permettrait, s'il était valorisé, de réduire considérablement les émissions de dioxyde de carbone dans le monde. L'importance des investissements indispensables et l'opposition locale à la construction de barrages freinent cependant le développement dans ce domaine. Le scénario du " laisser-faire " prévoit une croissance de 3% par an dans les pays en développement, soit 600 TWh en 20 ans.

L'énergie marémotrice est une forme particulière de cette énergie. Elle peut être envisagée dans les lieux où la hauteur des marées est exceptionnellement élevée et où le relief s'y prête. La seule centrale marémotrice existante se trouve en France, où elle fonctionne depuis plusieurs dizaines d'années. Un potentiel existe aussi dans d'autres pays. L'énergie de la houle fait l'objet de recherches depuis de longues années, sans qu'aucun projet pilote d'une puissance importante n'ait été réalisé.

- La bioénergie

L'exploitation traditionnelle de la biomasse (en faisant brûler le bois et autres matières vivantes) reste une source d'énergie capitale dans de nombreux pays en développement. La biomasse dont la valorisation a commencé récemment (c'est-à-dire les ressources et déchets combustibles renouvelables) comprend l'ensemble des matières végétales et animales (biomasse) exploitées directement ou converties en combustibles solides, les combustibles liquides et gazeux produits à partir de la biomasse, et les ordures ménagères et les déchets industriels convertis en énergie. L'Agence internationale de l'énergie estime que, dans les pays de l'OCDE, les bioénergies ne constituent actuellement que 3% de l'ensemble des énergies primaires. La part de l'exploitation traditionnelle et récente de la biomasse dans les pays en développement est de 14%.

La biomasse pourrait contribuer à réduire les émissions de dioxyde de carbone causées par la production de chaleur et d'électricité. Des plantes comme la canne à sucre peuvent servir de matière première pour produire des carburants. Le méthane, qui peut être extrait des décharges, peut servir de source d'énergie, offrant ainsi un double avantage : le méthane, qui est un gaz à effet de serre, n'est pas émis dans l'atmosphère, et l'énergie est exploitée sans entraîner d'émission de dioxyde de carbone.

Des plantes énergétiques comme le saule sont cultivées et font l'objet de recherches depuis longtemps. Le talon d'Achille des bioénergies est que l'obtention de quantités d'énergie importantes suppose la mise en culture de surfaces considérables. Les zones-pilotes sont restées de taille modeste jusqu'ici, si bien qu'il est difficile d'évaluer les possibilités d'une production à grande échelle. Ce sont les pays en développement qui disposent du potentiel le plus important, mais les cultures énergétiques y sont en concurrence avec les cultures vivrières. La technologie génique pourrait considérablement améliorer à l'avenir les conditions de culture énergétiques.

L'Union européenne a lancé un programme de développement des sources d'énergie renouvelables, en vue de produire en l'an 2010 27 millions de tonnes d'équivalent pétrole grâce à la culture de plantes énergétiques. La superficie cultivée serait supérieure à 6 millions d'hectares (soit près de 5% des terres agricoles). Les émissions de dioxyde de carbone de l'Union européenne seraient d'environ 80 millions de tonnes en 2010, soit 2% de moins que si l'on n'encourageait pas la culture de plantes énergétiques. Comme celle-ci ne se pratique pas encore à grande échelle, il est évident que ce programme ne sera pas réalisé

Les bioénergies présentent l'inconvénient d'entraîner l'émission de particules très fines, mais aussi d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), de métaux lourds, etc. La valorisation de la biomasse à grande échelle suppose la mise au point de techniques de combustion qui réduisent les polluants de l'air et les problèmes sanitaires qu'ils soulèvent.

Utilisation de la biomasse

- L'énergie géothermique

L'énergie géothermique peut être considérée comme renouvelable si son exploitation est moins rapide que son cycle de renouvellement. Sa part dans la production totale d'énergie, qui est de 0,5% seulement, augmente lentement. L'énergie géothermique, partout où elle existe, présente un potentiel de croissance.

La valorisation de la chaleur du sol est une nouvelle application de la géothermie. Un réseau de canalisation installé sur le sol ou dans l'eau collecte la chaleur accumulée pendant l'été afin que celle-ci soit exploitée par le biais d'une pompe à chaleur. En Suède, de tels systèmes servent déjà à chauffer 300 000 appartements, et, en Finlande, quelques dizaines de milliers de logements. L'énergie calorifique peut être pompée du sol sans produire de polluants, mais la pompe à chaleur consomme près d'un tiers de l'énergie calorifique sous forme d'électricité. La chaleur du sol est un moyen rationnel de réaliser des économies d'énergie.

- L'énergie éolienne

L'énergie éolienne n'entraîne l'émission de dioxyde de carbone et de particules fines que pendant la phase de construction. La capacité mondiale des installations éoliennes augmente de 20% par an. En 1999, leur puissance de crête était d'environ 10 000 MW. La puissance moyenne représente un quart à un tiers de la puissance de crête, si bien que la production d'électricité des éoliennes équivaut à celle de deux grandes centrales nucléaires.

Étant donné son rythme de croissance actuel, l'énergie éolienne pourrait satisfaire 0,6% des besoins mondiaux en électricité en 2010 et faire baisser les émissions de dioxyde de carbone de 0,3%. Le chiffre de 1% de la production totale d'énergie dans le monde pourrait être atteint vers 2030. Les handicaps dont souffre l'énergie éolienne sont liés à la grande surface de balayage de l'hélice nécessaire, à la grande superficie au sol nécessaire et aux grandes variations de la puissance obtenue

- L'énergie solaire

L'énergie solaire directe est déjà largement exploitée pour chauffer des bâtiments, de même que les panneaux solaires qui servent à fournir de l'eau chaude dans le Sud de l'Europe. Des millions de mètres carrés de panneaux solaires sont installés en Europe, la superficie totale dans le monde étant estimée à 35 millions de mètres carrés.

L'électricité solaire convient surtout pour des applications particulières dans les endroits qui ne sont pas raccordés au réseau électrique classique. La puissance moyenne des panneaux n'atteint que 20% de la puissance de crête. Dans les conditions favorables de la Méditerranée, 40 kilomètres carrés de panneaux solaires seraient nécessaires pour produire 10 TWh d'électricité par an. Le rayonnement solaire peut être utilisé directement grâce à des miroirs de focalisation pour produire de la vapeur qui servira à fabriquer de l'électricité. Les centrales solaires en sont encore au stade expérimental.