Energie finale : Vers une énergie bas carbone

Qu'est-ce que l'énergie finale ?

Définition de l'énergie finale

Lorsqu'on parle d’énergie finale, on parle de l’énergie qui va être directement consommée par l’usager (que ce soit une entreprise ou un particulier).

Cette expression permet de marquer la différence entre les différents stades d’évolution de l’énergie.

En effet, l’énergie finale est celle qui est disponible et prête pour une consommation immédiate. Par exemple : pour faire le plein de son véhicule automobile ou pour chauffer son habitation.

Quelle différence entre énergie primaire et énergie finale ?

Au contraire de l’énergie finale (ou énergie secondaire), l’énergie primaire, elle, ne peut pas être utilisée immédiatement. Bien souvent, elle demande à être transformée, puis transportée vers le consommateur final.

En fait, l’énergie primaire est l’énergie brute, extraite des sous-sols ou peu transformée.

Le pétrole brut, le charbon, le gaz naturel, l’énergie solaire, l’énergie éolienne ou encore le bois sont des exemples d’énergies primaires.

Les diverses formes d'énergie finale utilisées dans l'industrie

L’industrie est un domaine où l’utilisation de l’énergie finale est nécessaire. Elle sert d’abord à produire les matières premières, puis à les transformer et les acheminer.

Dans l’industrie, on utilise plusieurs types d’énergies finales. En voici quelques exemples :

• L’énergie mécanique au travers l’emploi de presses, de pompes ou de compresseurs;
• L’énergie électrique pour les processus industriels comme l’électrolyse, l’éclairage ou encore pour faire fonctionner des moteurs électriques
• La chaleur : dans des processus industriels tels que la distillation ou la stérilisation;
• Les carburants fossiles comme le gaz, le charbon ou le pétrole permettent d’alimenter des chaudières industrielles ou de faire fonctionner des hauts fourneaux;
• L’énergie hydraulique pour alimenter des systèmes qui fonctionnent avec cette force motrice comme les presses hydrauliques ;

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L'impact carbone de l'énergie finale dans l'industrie

Consommation énergie finale France : le cas de l'industrie

Différentes activités humaines concourent à l’émission de gaz à effet de serre (GES) dans l'atmosphère. On pourra citer : l’élevage agricole, l’épandage d'engrais sur les sols, la climatisation, le transport ou encore les procédés industriels.

Or, l’augmentation des GES dans l’atmosphère participe au réchauffement climatique.

En ce qui concerne l’industrie manufacturière, précisément, on considère que c’est le quatrième contributeur d’émissions de gaz à effet de serre sur le territoire français. Elle était à l’origine de 78 MT CO2 en 2019.

À titre d’exemple, la consommation finale énergétique de l’industrie s’établit à 302 TWh en 2020. Le gaz naturel arrive en tête des énergies les plus consommées (40%), puis l’électricité (35%), le pétrole et ses dérivés (9%), les énergies renouvelables (7%) et le charbon (3%).

Pourquoi l'utilisation de combustibles fossiles est-elle problématique ?

L’utilisation de combustibles fossiles permet de produire de l’énergie, du chauffage, de se déplacer ou encore de participer à la fabrication de matériaux de manufacture.

Pourtant, les combustibles fossiles posent un problème majeur.

D’abord, leur combustion produit plusieurs types de polluants dans l’atmosphère : les oxydes d’azote, le dioxyde de soufre ou des particules fines. Ces éléments contribuent à la pollution de l’air qui a des conséquences sur la santé humaine et la biodiversité.

De plus, les combustibles fossiles sont en quantité limitée sur la planète. Leur extraction ne peut pas être éternelle sur une planète aux ressources limitées. Il faut savoir que d’une façon générale, l’extraction des ressources naturelles participe à la destruction des écosystèmes terrestres et marins.

L’exemple de la production de ciment et son impact carbone

Nous l’avons vu précédemment, l’industrie manufacturière produit des GES. 91% de ces émissions concernent l’émission de CO2. Or, les trois quarts de ces émissions proviennent des procédés industriels eux-mêmes.

L’industrie la plus polluante est celle de la fabrication de ciment. On dit que si cette production représentait un pays, elle serait le troisième émetteur mondial de gaz à effet de serre, derrière la Chine et les États-Unis. Chaque année, elle génère 7% des émissions mondiales de CO2.‍

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Énergie finale : Les alternatives bas carbone

Énergies renouvelables

Pour une énergie finale qui émet peu ou pas de gaz à effet de serre, on peut se tourner vers les énergies à faibles émissions de carbone comme les énergies renouvelables. Ces énergies sont une solution pour pivoter vers la transition énergétique et répondre aux enjeux environnementaux du réchauffement climatique.

Une énergie renouvelable n’est pas une énergie fossile (gaz, charbon, pétrole). C’est-à-dire qu’elle ne rejette qu’une petite quantité de CO2 dans l’atmosphère lors de sa combustion.

Voici les 5 types énergies renouvelables qui existent :

• L’énergie hydraulique : c’est probablement l’énergie la plus bas carbone car on utilise la force de l’eau en mouvement;
• L’énergie éolienne : produite à partir du vent, cette énergie est verte dans la mesure où elle permet de fabriquer de l’électricité à faible émission de CO2;
• L’énergie solaire : la production d’énergie solaire repose sur le rayonnement solaire. Elle peut se faire via des panneaux photovoltaïques ou le captage de la chaleur;
• La biomasse : la biomasse est considérée comme une énergie bas carbone car elle favorise l’économie circulaire en valorisant les déchets verts et éléments naturels;
• La géothermie : elle permet de produire de la chaleur à l’aide des calories de chaleur présentes dans le sous-sol.

De plus, l’énergie nucléaire est une autre énergie considérée comme bas carbone dans la mesure où ses émissions de gaz à effet de serre sont réduites. En revanche, ce n’est pas une énergie neutre pour l’environnement car elle repose sur l’exploitation d'uranium qui n’est pas une énergie renouvelable.

Comment réduire le poids de l'énergie secondaire avec l'efficacité énergétique ?

Le concept d’efficacité énergétique dans le contexte des processus industriels désigne la volonté de diminuer la consommation d’énergie pour un niveau de production donné.

L’enjeu autour de l’efficacité énergétique en entreprise est double : il s’agit de réduire les émissions de gaz à effet de serre d’une part, et d’autre part de diminuer les coûts énergétiques des entreprises.

L’efficacité énergétique est souvent comparée à la sobriété énergétique. Ce n’est pas exactement la même chose dans la mesure où la sobriété tend à instaurer une consommation minimale de l’énergie - c’est-à-dire le strict nécessaire.

Technologie propre : le cas de la cogénération

Pour permettre de réduire l’impact carbone de l’industrie, plusieurs technologies existent. On parle de technologie propre car elles permettent de réduire les émissions de CO2 d’une activité.

La cogénération est l’exemple d’une technologie propre. Les exemples de réussite ne manquent pas dans l’industrie. La cogénération consiste à produire deux types d’énergie différentes de façon simultanée. Par exemple, dans la même unité de production, la chaleur créée pour produire de l’électricité est utilisée à deux fins : pour chauffer un bâtiment et dans les processus industriels.

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Les défis de l’énergie finale bas carbone

Coûts financiers

Pour réussir à diminuer l’impact carbone de l’énergie finale, de nombreux défis nous attendent. L’un des premiers est probablement le coût du financement de la transition vers les technologies propres et les énergies renouvelables.

En France, pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050, il faudra prévoir jusqu’à 80 milliards d’euros d’investissement par an jusqu’à 2030 selon France Stratégie.

Ce budget décarbonation implique la transformation de l’industrie, mais aussi la baisse des émissions liées aux bâtiments et aux transports.

Dans l’industrie, l’investissement devra financer la mise en place de nouveaux procédés de production, le renouvellement de flottes de véhicules bas carbone ou encore la rénovation énergétique des usines et bâtiments.

Problèmes technologiques

Un autre enjeu majeur auquel nous devons faire face pour la transition vers le bas carbone est la question technologique.

En effet, les technologies émergentes qui peuvent permettre d’atteindre un bilan énergétique plus faible ne sont pas parfaites.

Par exemple, si l’on prend le cas de l’énergie solaire ou éolienne, ces deux énergies sont intermittentes. Elles ne produisent pas d'énergie en continu. Il faut donc les stocker pour pouvoir les utiliser lorsque la production est plus faible. Le développement de technologies de stockage à grande échelle est une nécessité.

Autre exemple avec l’hydrogène qui est une énergie bas carbone, seulement si elle est issue des énergies renouvelables. Or, à ce jour, la production d’hydrogène vert provenant de ces sources d'énergies ne représente que 1% de la production mondiale. Il est urgent de développer ces méthodes de production.

Réglementations et politiques publiques

Enfin, pour déployer une énergie finale bas carbone à grande échelle, il semble nécessaire d’imaginer une politique générale globale.

En effet, les différents niveaux de pouvoir (national, régional, local) doivent soutenir les investissements et aller dans le même sens. La coordination des politiques publiques - comme européennes - doit s’imposer.

De même, pour que les entreprises puissent effectuer la transition nécessaire, il semble nécessaire d’imaginer des incitations fiscales, des subventions et des programmes d’aides pour permettre l’adoption de technologies bas carbone.

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