## Sommaire :

- Introduction
- Conclusion générale du dossier

# TPE année 2010/2011 lycée francois mitterand

# Un constat écologique et énergétique alarmant

## Le pétrole, ressource limitée

Tous les jours, nous utilisons des produits pour satisfaire nos besoins (se nourrir, se rendre au travail, vivre dans sa maison...). Pour fabriquer ces produits, nous consommons une grande quantité d'énergie, sous forme électrique le plus souvent mais aussi sous forme fossile (pétrole, charbon, gaz naturel). Cependant, quand nous usons de cette énergie, nous rejetons dans l'atmosphère des gaz à effets de serre qui participent au réchauffement climatique qui est devenu de plus en plus préoccupant depuis quelques années. Pour démontrer cela, nous allons étudier la production et la consommation de pétrole dans différentes parties du monde.

### Quelques cas représentatifs :

Les USA : premier consommateur mondial : près de vingt mille barils par jour pour sept mille produits ce qui provoque un manque flagrant à compenser. Cela rend la première puissance mondiale dépendante de cette ressource qui commence à lui manquer cruellement. Ce qui signifie qu’elle doit principalement compter sur le marché international du pétrole pour fonctionner et est donc extrêmement dépendante des pays exportateurs.

L’Arabie Saoudite : premier producteur mondial avec onze mille barils par jour, il permet de compenser la consommation d’un grand pays tel les USA, sa grande production fait d’elle une pétromonarchie vivant principalement de cette ressource. Elle possède ainsi une grande richesse en exportant plus qu'elle utilise cette ressource.

Le Royaume-Uni : ancien pays producteur du vieux continent, sa production s’est maintenant considérablement réduite mais continue de satisfaire ses besoins personnels car, comme la plupart des pays européens, elle vise l’autosuffisance. Malgré sa bonne volonté, elle a peu de chances d’y parvenir car ses réserves sont diminuées et vouées à disparaître.

La Chine : puissance mondiale émergente, elle a augmenté sa consommation approximativement de 200% en 10 ans. Malgré cela, elle reste un pays en voie de développement ce qui signifie que sa consommation est destinée à augmenter plus encore .Si la tendance se poursuit, la chine dépassera bientôt les USA en tant que premiers consommateurs mondiaux.

La Russie : grand pays producteur, il ne consomme pas beaucoup de pétrole, il exporte donc la plus grande partie de sa production vers les autres pays développés et principalement vers l'Europe. Il a une production s'approchant de dix millions de barils par jour.

### Analyse et Explications :

A partir des données du tableau, on peut constater que la consommation de l’Amérique et de l’Europe est encore assez largement compensée par la production Africaine et Asiatique même si le taux de production commence à ralentir par rapport à l’augmentation de la consommation.

On constate également que quelques pays du Moyen-Orient membres de l'Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP), concentrent la moitié de la production mondiale tandis que l’Amérique et l’Europe, eux, concentrent la moitié de la consommation mondiale. On peut ainsi déduire que la grande majorité des pays du Nord ont désespérément besoin de la surproduction de ces pays du Moyen-Orient ce qui les rend extrêmement sensibles aux variations de la quantité de pétrole disponible et du prix de celui-ci. Grâce aux diagrammes ci-dessous, on peut constater que le Nord développé consomme les 2/3 de pétrole total. Le Moyen-Orient produit à lui seul le tiers du pétrole total disponible sur le marché mais n’en consomme qu’une infime partie. L’Afrique a une consommation faible mais à une production assez conséquente.

Quant à l’Europe, elle tente de réduire sa consommation de pétrole dans un objectif d’écologie et d’autosuffisance.

On peut constater que le pétrole est une des préoccupations majeures dans les pays développés (carburant, pétrochimie, chauffage, …) et que ces pays recherchent à limiter leur consommation.

Certains pays tels les USA souffrent de devoir restreindre leur consommation devant l’émergence de certains pays en développement constant non affectés par les règles de limitation en vigueur.

Pour la plupart des pays exportateurs (Moyen-Orient, OPEP, …), on peut constater qu’ils exportent souvent car ils n’ont ni la nécessité ni les moyens (raffinage) de rentabiliser autrement ce pétrole. En effet ils exportent des barils de pétrole brut vers des pays qui le raffinent et l’utilisent ensuite.

Au regard du tableau, on voit également que la production ne suit plus l’augmentation de la consommation: la découverte de nouveaux grands gisements est peu probable et la possibilité que l’augmentation des tarifs rendent des gisements anciennement trop chers conduira plus certainement à des pénuries et des crises pétrolières.

A l’aide des données sur la production et la consommation de ces pays, on peut établir un nombre approximatif d’années de réserves indiquant le nombres d’années durant lesquelles la production et la consommation pourrait être maintenues avant un arrêt total et définitif de la production et, à plus long terme, de la consommation.

Aucun des pays du Nord ne possède des réserves supérieures à 20 ans. Par contre, certains pays du Moyen-Orient, grâce à leurs réserves très importantes et leur exploitation encore limitée ont des réserves excédant les 150 ans, d’autres, tel l’Arabie Saoudite (AS) ont des réserves dantesques (267 millions de barils pour l’A.S.) mais surexploitées ce qui assure un épuisement rapide des réserves. Mais le fait est énoncé, au rythme actuel, le pétrole ne substituera en quantité qu’au Moyen-Orient, ce qui fera de cette zone déjà stratégique pour la production de pétrole un centre du pétrole disputé, zone de conflit ouvert où plusieurs pays se battront pour la possession des quelques réserves d'or noir subsistantes.

Pic de Hubbert: Marion King Hubbert, géophysicien ayant déduit que la production de pétrole atteindrait un pic maximum à un moment donné puis commencerait à décroître approximativement symétriquement à la période avant le pic. D’abord houspillé, ses théories furent vérifiées et validées par la suite, après le krach pétrolier américain. Le pic maximal de la production est appelé Pic de Hubbert.

### Conclusion :

D’après les réserves de pétrole actuelles, on peut espérer conserver le rythme actuel pour environ quarante ans. Mais c’est ainsi depuis plusieurs décennies, en effet, de nouvelles réserves remplacent le pétrole consommé (Découverte, Exploration, Rentabilisation). A l’heure actuelle nous arrivons à un tournant: les nouveaux gisements ne sont plus capables de compenser la disparition d’anciennes exploitations.

On peut toujours compter sur l’amélioration des techniques de récupération, la fin du pétrole viendra inexorablement d’ici quelques décennies. Mais dans l’immédiat, on peut déjà s’attendre à des problèmes car la consommation toujours croissante ne pourra tenir avec la production en baisse, cela créera des pénuries grandissantes et décuplera le prix du pétrole.

On aura atteint le Pic de Hubbert mondial. Nous devons donc dès aujourd’hui chercher à remplacer le pétrole dans la fabrication d’énergie et surtout dans celle de carburant et le réserver pour la création de plastiques et de fibres synthétiques et bien sûr économiser le pétrole dans les pays grands consommateurs (par le remplacement de transports par d’autres, électriques par exemple).

## Les conséquences écologiques de la surconsommation des énergies fossiles pour le transport :

Tout les jours, quand nous prenons la voiture pour nous rendre sur notre lieu de travail ou quand nous nous déplaçons dans des transports usant de carburant à base d’énergie fossiles, nous rejetons des gaz à effets de serre tel que le dioxyde de carbone et les métaux lourds (ex : du plomb).

Ces gaz et ces métaux ont un impact sur l’environnement. Les paragraphes suivant vont donc dresser un constat des conséquences actuelles de ces polluants sur la nature.

Nous allons commencer par nous intéresser aux conséquences des gaz à effets de serre et des métaux lourds sur notre environnement et sur notre santé. Ensuite, nous parlerons des quantités de ces substances qui sont actuellement dans la nature. La principale source de cette étude sera un compte-rendu d’une réunion de l’OCDE datant de 1997 visant à trouver des solutions pour des transports durables (le thème de l’écologie et de l’impact des transports sur l’environnement est donc abordé).

### Impacts sur la santé :

Le tableau ci-dessous nous indiques les principales substances polluantes et leurs impacts environnementaux et sur notre santé.

Nous pouvons constater dans ce tableau que seule une partie des substances polluantes rejetées par les transports représente des risques pour la santé humaine. Ces substances contribuent cependant à un effet de serre indirect c’est-à-dire qu’elle permette la formation de gaz comme le dioxyde de carbone et le méthane.

La majeure partie des substances dangereuses pour la santé sont issues du carburant (monoxyde de carbone, oxydes d'azotes ou Composés Organiques Volatils) ou rajoutées dans ce dernier pour le rendre plus performant (c'est le cas du plomb). La plupart des effets néfastes se font sur l'appareil respiratoire car ces produits sont inhalés sous leur forme la plus courante : le gaz. Ils irritent les muqueuses du système respiratoire (nez, bronches...) mais augmentent également les risques de cancers.

De cette manière, le dioxyde de carbone ne représente aucun danger direct pour la santé de l’Homme mais est le gaz à effet de serre (GES) le plus connu et sûrement le plus rejeté dans l’atmosphère puisqu’il se forme lors de la combustion des carburants à base d’énergies fossiles.

### Impacts sur l'environnement :

Le dioxyde de carbone étant le principal GES et ayant pour principal effet une augmentation de la température terrestre, nous nous intéresserons particulièrement à son cas.

Tout d’abord, il faut savoir que chaque être vivant rejette du dioxyde de carbone lors de la phase de respiration. Ce gaz est naturellement éliminé par la biosphère (l’ensemble des êtres vivants sur Terre). Malheureusement, le très fort usage que l’on fait des carburants avec la motorisation des transports ont fortement augmenté la concentration atmosphérique en dioxyde de carbone ce qui surcharge le système d’élimination de ce gaz par la biosphère.

Nous remarquons très clairement sur ce graphe que la température moyenne en France a globalement très fortement augmentée au cours des 60 dernières années.

Cette augmentation se ressent très clairement sur une grande partie des habitants de la France et même du monde.

Par exemple, d’après la Direction régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement de la région Lorraine, la température a augmentée de 1.2°C à Metz sur le dernier siècle.

Plus généralement, d’après le GIEC (Groupe Intergouvernemental d’experts sur l'Évolution du Climat), dans les années à venir, les pays du Nord de l’Europe vont connaître des pluies plus fortes en hiver et des risques d’inondations plus élevés alors que les pays du Sud de l’Europe verront arriver des pluies estivales bien moins fortes et des sécheresses plus fréquentes qu’auparavant.

Toujours d’après le GIEC, entre 15 et 37% de l’ensemble des espèces seront menacées d’extinction dans les années ou les dizaines d’années qui vont suivre, cette menace étant le fruit d’une modification de leur habitat naturel.

Les transports représentent 34% des émissions dues aux activités humaines en France. Il est donc urgent de modifier notre façon de voyager.

D'après les courbes ci-dessous, nous pouvons voir que la production de voitures dans le monde et la concentration en CO2 dans l'atmosphère sont étroitement liés. En effet, les deux courbes suivent sensiblement le même chemin : dans les deux cas, le chiffre explose. La concentration de CO2 a augmenté de 35% sur un siècle quand la production mondiale de voiture a elle explosé (passant de moins d'un million à près de 74 millions).

Le graphe ci-dessous représente le rejet en grammes d'équivalent CO2 par passagers et par kilomètres de plusieurs moyens de transports. Nous pouvons ainsi constater que les véhicules les plus polluants sont la voiture et l'avion.

Les autres gaz qui nous intéressent sont les oxydes d'azote. Sur le territoire français, 1,5 million de tonnes de NOX sont produits chaque année et cette production se concentre autour des grandes agglomérations, là où se trouvent les voitures et les camions en grandes quantités (rappelons que les NOX sont issues de la combustion du carburant). Nous pouvons cependant remarquer qu'au moins 3 millions de tonnes de NOX sont produits naturellement chaque année en France mais cette production étant répartie sur tout le territoire, les concentrations sont largement moindres.

En ce qui concerne le plomb, seul métal lourd à apparaître dans le tableau précédent, les rejets ont baissés de 97% entre 1990 et 2006 et sont donc passés, d’après le CITEPA (Centre Interprofessionnel Technique d'Études de la Pollution Atmosphérique), de près de 4250 tonnes en 1990 à moins de 250 tonnes en 2006. Cette diminution, due à une loi interdisant les carburants plombés, montre que l’on peut, par la loi, régler les problèmes dus aux émissions de métaux lourds qui polluent l’environnement.

## Conclusion : un constat alarmant

Actuellement, dans le monde, nous consommons énormément d'énergie pour nous déplacer et cette énergie provient en quasi-totalité du pétrole dont nous nous servons pour fabriquer le carburant. Pendant la combustion de ce pétrole, des gaz à effets de serre (GES) directs et indirects sont rejetés dans l'atmosphère ce qui contribue au réchauffement climatique, un phénomène responsable de la disparition d'espèces animales et végétales de la surface du globe. Mais ces GES peuvent également occasionner des problèmes de santé chez l'Homme comme une augmentation des risques de cancers ou une irritation des voies respiratoire qui la rend moins résistante aux virus.

De plus, le pétrole étant une énergie fossile, il en existe une quantité limitée sur Terre et si la consommation de carburant continue à croître à la même vitesse, il est très probable que nous n'aurons plus de pétrole dans les prochaines dizaines d'année. Cela aurait des conséquences très néfastes sur l'économie puisque le secteur des transports est loin d'être le seul à utiliser du pétrole. Il devient donc urgent de réguler notre consommation et de nous tourner vers des solutions plus écologiques basées sur l'utilisation d'électricité produit par des énergies renouvelables.

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