La recherche scientifique face aux défis de l'énergie - BibSciences.org

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SYNTHÈSE 11 Faire face à la demande croissante en énergie (quelques pourcents par an) pose des problèmes scientifiques et techniques mais aussi sociétaux considérables. Le défi est stimulant pour les scientifiques et les ingénieurs actuels et futurs. Relever ces défis implique une démarche de recherche volontariste qui s’attaque à tous les problèmes de l’énergie : économie, production, transport, stockage, utilisation. Cela demandera des investissements en termes de recherche fondamentale et d’ingénierie, le courage de la prise de risque, et un pragmatisme indispensable au développement d’un outil industriel, une fois que les besoins auront été clairement identifiés et qu’une stratégie aura été définie. Une prospective sur les besoins quantitatifs en énergie dépend essentiellement d’hypothèses sur le niveau et la nature des développements techniques, culturels et sociaux. Elle doit donc prendre en compte les incertitudes très diverses qui caractérisent les prévisions dans ces domaines. Une prospective sur les besoins en perfectionnements et en innovations pour répondre à ces besoins doit donc privilégier l’examen des procédés de stockage et de transformation de l’énergie, tout en s’intéressant aux perspectives d’utilisation de nouvelles ressources. Les questions de l’énergie, qui étaient principalement traitées dans les années antérieures par les spécialistes, sont désormais largement discutées dans les médias et dans le public. Cela correspond à une nette prise de conscience de l’importance du sujet. Mais on peut aussi constater de réelles difficultés à maîtriser des notions comme la puissance d’une centrale et l’énergie qu’elle fournit, et plus généralement à fonder la discussion sur des bases objectives concernant les données : ordres de grandeur des ressources fossiles, prise en compte des enjeux économiques, facteurs liés à l’environnement et à l’évolution du climat, compréhension de l’ensemble des mécanismes (physiques, chimiques…) impliqués. Le public perçoit désormais que la période qui s’ouvre sera une période charnière dans laquelle des choix seront à faire et il importe de lui faciliter l’appropriation des enjeux, des contraintes et des facteurs scientifiques, technologiques et économiques qui motivent les décisions. Dans ce rapport, on part du constat que les contraintes qui pèsent sur le développement des filières d’énergie sont nombreuses : émissions de CO 2 en augmentation conduisant à un accroissement du CO 2 dans l’atmosphère de 2 ppm/an, raréfaction des ressources fossiles, financement des projets, demande croissante en énergie notamment électrique, environnement, réactions de la société, contexte européen voire international. Ces contraintes vont conduire d’une part à la mise en place d’un mix énergétique, et d’autre part à l’amélioration de l’efficacité énergétique dans toutes les utilisations de l’énergie, conduisant ainsi à des économies.
12 LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE FACE AUX DÉFIS DE L’ÉNERGIE Le mix reposera au moins jusqu’au milieu du siècle sur l’énergie tirée des ressources fossiles (charbon, pétrole, gaz), l’énergie nucléaire de fission et les énergies renouvelables. Il s’appuiera dans le court terme sur les technologies disponibles adaptées aux ressources et devra évoluer vers de nouveaux concepts et de nouvelles technologies. Dans ce contexte les vecteurs de l’énergie (électricité, chaleur, carburant de synthèse, hydrogène, ...) et le stockage de l’énergie électrique joueront un rôle majeur. Les technologies en question prendront d’autant plus de valeur que leur impact sur le changement climatique sera faible. Cela implique d’améliorer notre compréhension des mécanismes de ce changement et de ses conséquences. Une incertitude majeure résulte de la divergence des décisions politiques de grands pays. Le poids respectif des diverses sources d’énergie dans le mix demande également de considérer les avantages et les inconvénients pour la société, c’est-à-dire les risques associés à leur exploitation et le coût au niveau de l’environnement. Une meilleure évaluation des risques et l’acceptation sociale seront de plus en plus importantes. Le point de vue qui est adopté est d’analyser les questions énergétiques pour faire apparaître les voies de recherche qui peuvent avoir, à 10-20 ans et audelà, un impact sur le développement des filières énergétiques. Il n’est pas possible d’être exhaustif sur un problème aussi vaste et déjà largement abordé par ailleurs. C’est pourquoi on ne considère que les filières énergétiques où la recherche a un rôle important à jouer. On pourra trouver une série de rapports de notre Académie (2005, 2007) d’autres rapports sur le site de l’Académie des technologies et sur d’autres sites ainsi que dans de nombreux ouvrages. Le récent rapport « Énergies 2050 » propose une analyse de quatre scénarios et fait le point sur les perspectives générales. Sur la filière nucléaire, les études réalisées à la suite de l’accident de Fukushima, par le groupe « Solidarité Japon », ont aussi fait l’objet d’un rapport de l’Académie des sciences qui inclut de nombreuses annexes en relation avec l’énergie. Beaucoup d’ouvrages ou d’articles sont aussi cités en référence à la fin de ce rapport.
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