1. Premise

Efectele schimbării climatice

Creşterea efectului de seră ridică temperatura globală a planetei. Datorită activităţii umane, concentraţia de gaz cu efect de seră a crescut începând cu perioada preindustrială (1750-1800). Concentraţia de bioxid de carbon (CO2), gazul de seră cu ponderea cea mai ridicată, a crescut cu 30% încă din era preindustrială. Efectele combinate ale tuturor gazelor cu efect de seră (CO2, metan, ozon,…) sunt echivalente cu o creştere a CO2 cu 50% faţă de acea perioadă.

Faţă de anul 1860, temperatura medie a scoarţei terestre a crescut cu 0,6°C. Conform diferitelor statistici, în anul 2100 temperatura va înregistra o creştere între 1,5 şi 6°C, dacă filierele energetice şi planul de consum nu vor fi modificate. Această creştere considerabilă este însoţită, ca şi consecinţă, de o creştere a nivelului mării de la 20 cm la 1 m. Dacă modificarea climatului se dovedeşte ireversibiă, reducerea acestei evoluţii este însă posibilă, prin diminuarea semnificativă a emisiilor de gaze cu efect de seră.

Absorbanţii naturali de CO2 cum sunt solurile, arborii şi oceanele nu vor fi capabili să absoarbă decât puţin mai mult de jumătate din cantitatea de CO2 produsă de activitatea umană (nivelul din 2000). Pentru a stabiliza concentraţia de CO2 la nivelul actual, trebuie deci redusă urgent emisia de gaz cu 50 până la 70%. Este imposibil să se realizeze brusc această reducere, dar trebuie să se acţioneze urgent, deoarece ne găsim în faţa unei probleme cumulative. Deoarece, durata de viaţă a bioxidului de carbon în atmosferă este de ordinul secolelor, sunt necesare mai multe generaţii pentru obţinerea stabilizării concentraţiilor de CO2 la un nivel acceptabil.

CO2-ul este produs prin arderea tuturor combustibililor fosili: petrol, gaz şi cărbune. Reziduurile de CO2 generate de arderea cărbunelui sunt de aproximativ două ori mai mari decât cele datorate gazului natural, cele corespunzătoare petrolului situându-se între cele două.

La începutul anilor 2000, repartiţia pe sectoare a emisiilor de CO2 în lume a fost următoarea: producţia electrică 39%, transport 23%, industrie 22%, locuinţe 10%, alte domenii 4% şi agricultură 2%. Această repartiţie este în aceeaşi măsură foarte diferită de la o ţară la alta. De exemplu, în Franţa, unde numai o zecime din electricitate este produsă pe bază de combustibili fosili, sectorul de transporturi are ponderea de 40% din CO2 emis în atmosferă.

Creşterea cererii de energie

În 2000, consumul energetic mondial a fost de ordinul a zece Gtep (tep = tonă echivalentă petrol, 1 tep corespunde energiei produsă prin arderea unei tone de petrol). Combustibilii fosili reprezintă în jur de 8 Gtep.

Numeroase scenarii energetice sunt elaborate în fiecare an de către organisme specializate în domeniul energiei. Aceste scenarii indică un necesar de 15 până la 25 Gtep pentru anul 2050. Aceste scenarii de viitor se bazează pe diferiţi parametrii cum ar fi creşterea economică, creşterea populaţiei mondiale, accesul progresiv la electricitate a 1,6 milioane de persoane care încă nu au acces la electricitate, nevoile crescânde ale ţărilor în curs de dezvoltare şi punerea la punct de politici cu scopul de a proteja mediul ambiant. Incertitudinile cu privire la evoluţia acestor diferiţi parametrii explică diferenţele importante între scenariile existente.

În acelaşi timp, este rezonabil să se prevadă că până la jumătatea secolului, cererea energetică se va dubla.

Limitarea rezervelor de combustibil fosil

Aceasta generează urgenţa dezvoltării unor noi tehnologii, inevitabil scumpe la început.
La acelaşi consum, se estimează că rezervele actuale de petrol se vor epuiza în circa 40 de ani. Alte opinii ale experţilor estimează epuizarea rezervelor într-o perioadă cuprinsă între 20 şi 80 de ani, în funcţie de creşterea consumului sau de descoperirea de noi rezerve.

Rezervele actuale de gaz natural, la acelaşi consum, se prevede a fi epuizate în 60 de ani, dar consumul de gaz creşte în fiecare an. Dar, dacă se înlocuiesc petrolul şi cărbunele cu gaz, pentru reducerea emisiilor cu efect de seră, rezervele se vor consuma în maxim 17 ani. Înlocuirea energiei nucleare cu energia produsă prin intermediul gazului natural de către unele ţări poate accelera consumarea resurselor.

Cărbunele este combustibilul fosil cu rezervele cele mai importante. Se estimează că acestea ar fi suficiente pentru încă cel puţin 200 de ani.

Cererea energetică până în 2050 (prevăzută deci între 15 şi 25 Gtep) va fi îndeplinită în mare parte, ca şi acum, prin energia produsă de combustibili fosili, fapt care va avea consecinţe dramatice asupra mediului, ignorând necesităţile generaţiilor viitoare.

Pentru ca creşterea temperaturii să nu fie mai mare de 1...3°C, trebuie ca totalul emisiilor de gaz în secolele viitoare să reprezinte cel mult o treime din emisiile cauzate de arderea resurselor accesibile de gaz natural, petrol şi cărbune. Aceasta înseamnă să se interzică umanităţii arderea a două treimi din energia accesibilă şi relativ ieftină. Nu este deci rezonabilă speranţa precum căreia, consumare rapidă a resurselor va determina reducerea naturală a emisiei de gaze cu efect de seră. Pe de altă parte preţul scăzut al resurselor, împiedică apariţia de noi tehnologii, inevitabil mai costisitoare, atâta timp cât ele nu vor atinge o producţie de masă.

Randamentul global al sistemului energetic este mic

Randamentul global al sistemului energetic este mic. De exemplu, în 2000, pentru satisfacerea nevoilor de energie utilă ale francezilor, de 86 Mtep, s-au consumat 252 Mtep, ceea ce corespunde unui randament de aproximativ 34%. 166 Mtep au fost astfel pierdute în transformările energetice (rafinare, producţie de electricitate,...) şi în utilizările finale (randamentul aparatelor electrocasnice, vehicule,...). Această pierdere de 166 Mtep constituie prima poziţie în consumul de energie şi deci deţine ponderea cea mai mare în emisia de CO2.

Dependenţa energetică

Aproximativ 50% din energia consumată în cadrul U.E. provine din ţări care nu sunt membre ale U.E. Fără schimbarea nivelul producţiei energetice şi ţinând cont de creşterea previzibilă a consumului, această dependenţă va ajunge la 70% până în 2030.

Dependenţa faţă de ţările Orientului Mijlociu, care deţin 65% din rezervele actuale de petrol va creşte. Începând cu 2020-2030, tensiunile economice şi politice pot determina diminuarea resurselor fosile uşor de exploatat şi concentrarea lor în zone instabile politic, care dăunează securităţii aprovizionării ţărilor Uniunii Europene.

Anul 1986 este anul în care s-a definit conceptul de dezvoltare durabilă după cum urmează: "satisfacerea necesităţilor prezentului fără a ipoteca capacitatea generaţiilor viitoare de a-şi satisface propriile necesităţi".

Acest concept implică interesul dezvoltării a noi surse de energie şi minimizarea reziduurilor care afectează mediul. Combustibilii fosili se prezintă ca o resursă finită şi economic limitată, inducând emisii ce afectează mediul şi contribuie la schimbarea climatului. Un sistem energetic durabil trebuie să integreze surse de energie regenerabile şi lanţuri de ardere cu emisii reduse, accesibile la costuri acceptabile. Din fericire, faptul că stabilizarea noilor infrastructuri energetice durează decenii, un număr din ce în ce mai mare de mari companii se implică în dezvoltarea şi comercializarea acestor noi tehnologii.

Dezvoltarea durabilă necesită generarea echilibrului între dezvoltarea economică, echitatea socială şi protecţia mediului, în toate regiunile planetei. Acest concept nu poate deci să se concretizeze fără o reală voinţă politică a unui număr mare de ţări.

Tratatul de la Kyoto

În 1997, prin tratatul de la Kyoto s-a fixat ca obiectiv reducerea cu 5,2% a reziduurilor de gaz cu efect de seră pe plan mondial, până în 2010 faţă de 1990. Uniunea Europeană promite o reducere cu 8% a emisiilor pentru 2010, şi fiecare din membrii săi şi-au asumat propria cotă a emisiilor, ţinând cont de particularităţile fiecărei ţări. Mai mult de jumătate dintre ţări trebuie să-şi reducă emisiile (Germania, Austria, Belgia, Danemarca, Italia, Luxemburg, Olanda), anumite ţări trebuie să-şi stabilizeze emisiile (Franţa, Finlanda), în timp ce alte ţări sunt autorizate să-şi crească emisiile (Grecia, Irlanda, Portugalia, Spania, Suedia).

Pentru a opri creşterea concentraţiei de bioxid de carbon prezent în atmosferă până în 2050, trebuie înjumătăţite emisiile actuale la nivel planetar şi deci reduse de 3 până la 5 ori în ţările dezvoltate.

Uniunea Europeană şi dezvoltarea energetică durabilă

La începutul anilor 2000, Comisia Europeană a făcut din dezvoltarea energiilor regenerabile o prioritate politică scrisă în Cartea Albă "Energie pentru viitor: sursele de energie regenerabilă" şi Cartea Verde "Spre o strategie europeană de securitate a aprovizionării energetice".

Comisia şi-a fixat ca obiectiv dublarea ponderii energiilor regenerabile în consumul global de energie de la 6% în 1997 la 12% în 2010. Acest obiectiv este inserat într-o strategie de securitate a aprivizionării şi dezvoltare durabilă. Un efort semnificativ trebuie realizat în domeniul electric. În cadrul Uniunii Europene, partea de electricitate produsă pe baza surselor de energie regenerabilă trebuie să ajungă la 22,1% în 2010 faţă de 14,2% în 1999. Acest obiectiv definit pentru Europa celor 15 în acel moment a fost revăzut sensibil, pentru Europa celor 25, ponderea electricităţii produse pe baza surselor de energie regenerabilă trebuind să atingă 21%.

Deschiderea pieţei de electricitate

Încă de la începutul anilor 2000, sectorul de electricitate cunoaşte o profundă restructurare, rezultat al directivei europene CE 96-92. Această directivă impune gestionarea independentă a activităţilor de transport al energiei de cea de producţie a energiei electrice. În continuare, problema reţelei electrice rămâne doar reţeaua de transport, gestionată în fiecare stat de un gestionar unic desemnat de guvern.

Una din consecinţele deschiderii pieţei de electricitate este dezvoltarea unei producţii descentralizate, pe baza unităţilor de cogenerare, surse de energie regenerabilă sau producţie tradiţională întâlnită la producătorii independenţi.

Integrarea în reţelele electrice a surselor regenerabile de energie, în particular a celor dependente de climat, cum ar fi energiile eoliene şi solare, şi de o manieră mai generală, producţia descentralizată, necesită importante amenajări ale acestor reţele, precum şi punerea în practică a noi echipamente şi noi metode de gestiune. Obiectivul este menţinerea fiabilităţii şi calităţii alimentării cu energie electrică a persoanelor fizice şi întrepriderilor în contextul liberalizării pieţei de electricitate şi utilizarea din ce în ce mai intensă a surselor aleatoare de energii regenerabile.

Perspective tehnologice

Este dificilă identificarea tehnologiilor care vor juca un rol determinant în viitor în lupta împotriva efectului de seră. Viitorul sistem energetic, având slabe emisii de gaz cu efect de seră, va avea la bază probabil o combinaţie de energii, de vectori de convertoare de energie, care se vor regăsi sub forme diferite în diverse regiuni ale lumii.

Se pot distinge câteva tendinţe ale viitorului nostru energetic:

• O creştere a părţii de energii regenerabile este previzibilă, dar importanţa sa va depinde de reducerea costurilor şi de progresele realizate în stocarea masivă de electricitate, care va permite integrarea în reţelele electrice a unor cantităţi mari de energie produsă discontinuu şi distribuită. Pe termen lung, este puţin probabil ca fiecare din sursele de energie regenerabile să depăşească 10% din necesarul mondial de energie, dar după previziunile cele mai optimiste combinaţia lor le-ar putea permite atingerea ponderii de 30 până la 50% din piaţă, către jumătatea secolului (la începutul anilor 2000, ansamblul energiilor regenerabile reprezenta 10% din producţia energetică).

• Energiile pe bază de combustibili fosili vor fi utilizate încă pe perioada mai multor zeci de ani, favorizând energiile cu conţinut redus de carbon cum ar fi gazul. Captarea şi stocare bioxidului de carbon în condiţii acceptabile din punct de vedere economic constituie singura opţiune tehnologică susceptibilă să autorizeze utilizarea resurselor fosile, limitând totodată concentraţia de CO2 în atmosferă, în aşteptarea unor evoluţii tehnologice importante.

• Energia nucleară nu generează CO2, cu excepţia CO2-ului emis în timpul construcţiei centralelor şi în procesul îmbogăţirii uraniului consumat în aceste centrale. Acest tip de energie va continua să fie dezvoltat într-un anumit număr de ţări, printre care şi Franţa, prin intermediul unui tratament satisfăcător al deşeurilor, dezvoltării unor noi generaţii de reactoare mai sigure, apoi pe termen lung prin dezvoltarea fusiunii nucleare, ale cărei perspective se conturează tocmai spre anul 2050.

• Dezvoltarea reactoarelor cu combustie ar putea permite dezvoltarea unei "economii de hidrogen". Producerea de hidrogen nu generează CO2, dacă hidrogenul este produs plecând de la energii regenerabile, nucleare sau fosile cu reţinerea CO2. Statele Unite, care nu au ratificat tratatul de la Kyoto deoarece l-au considerat un factor de constrângere pentru economia lor, au lansat în 2003 un ambiţios program de cercetare menit a reduce costurile producţiei de hidrogen, controlul emisiile de gaz cu efect de seră, coordonarea stocării acestora şi reducerea costului reactoarelor cu combustie.

• În concluzie controlarea emisiilor de gaz cu efect de seră nu se poate concretiza fără programe importante de eficientizare energetică în sectoarele de construcţii, industrie şi transporturi. Scopul este de a utiliza mai puţină energie pentru satisfacerea aceloraşi necesităţi.