Module 2 / 7

Comment ça marche

Effet de serre, carbone, énergie

13 min

Pour comprendre la transition, il faut quelques notions physiques simples : comment la chaleur est piégée, combien de carbone il nous reste à émettre, et comment se mesure l'énergie.

CO₂ · CH₄Surface terrestre
Le rayonnement solaire entre ; l'infrarouge sortant est partiellement piégé.

2.1L'effet de serre, en une image

Le Soleil chauffe la surface terrestre, qui réémet cette énergie sous forme d'infrarouge. Les gaz à effet de serre (CO₂, méthane (CH₄), protoxyde d'azote (N₂O), vapeur d'eau) absorbent une partie de ce rayonnement et le renvoient vers le sol. Sans eux, la Terre serait à −18 °C : l'effet de serre est naturel et vital. Le problème, c'est son renforcement par nos émissions.

2.2Forçage radiatif et budget carbone

Le forçage radiatif mesure le déséquilibre énergétique (en W/m²) ajouté par les gaz à effet de serre. Le budget carbone est la quantité totale de CO₂ que l'humanité peut encore émettre en restant sous un seuil de réchauffement. Pour 1,5 °C, il ne reste qu'environ 130 GtCO₂ à partir de 2025, soit à peine trois à quatre ans d'émissions au rythme actuel.

2.3+1,5 °C : moyenne climatique, pas météo

2024 a été la première année calendaire à dépasser +1,55 °C par rapport à l'ère préindustrielle. Mais une année isolée n'est pas le climat : la tendance de fond se situe autour de +1,3 °C. Cette distinction est essentielle, franchir 1,5 °C une année ne signifie pas que l'objectif de Paris est définitivement perdu, mais que l'on s'en approche dangereusement.

2.4Le cycle du carbone

Les océans et la biosphère absorbent environ la moitié de nos émissions de CO₂. Le reste s'accumule dans l'atmosphère, pour des siècles. C'est pourquoi le CO₂ déjà émis continuera de réchauffer longtemps après que nous aurons cessé d'en produire : il y a une inertie.

2.5Les bases de l'énergie

  • Énergie primaire (extraite : pétrole brut, uranium, vent) vs énergie finale (consommée : électricité, essence).
  • Puissance (le kW, instantané) vs énergie (le kWh = puissance × temps). 1 kWh = 3,6 MJ.
  • Facteur de charge (production réelle / maximale) : solaire ~11-15 % en France, éolien terrestre ~25 %, offshore ~40 %, nucléaire ~70-90 %.
  • EROI (énergie retournée sur énergie investie) : combien d'énergie une source produit par rapport à celle qu'elle a coûtée.
Le piège du « 100 % » et de l'intermittence

Une centrale solaire de 1 GW ne produit pas autant qu'un réacteur de 1 GW : le facteur de charge change tout. Comparer des puissances installées sans parler de production réelle est l'erreur la plus fréquente du débat énergétique.

Sources

GIEC, AR6, groupe I ; Indicators of Global Climate Change (budget carbone) ; OMM/Copernicus (températures 2024) ; RTE et ADEME pour les facteurs de charge.

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