La production, le transport et la consommation d’énergie ont des impacts environnementaux et climatiques si néfastes que la pierre angulaire de la transition écologique, à laquelle se sont engagés les États participants à la COP-21 (2015), consiste en une reconversion massive du modèle énergétique mondial. Pourtant, la fin de règne des énergies fossiles se fait toujours attendre.

Découvrez le nouveau n° de Pop’Sciences Mag

^{[Édito de Stéphane Martinot, Administrateur provisoire de l’Université de Lyon]}

L’énergie consommée dans le monde provient à plus de 80% de combustibles fossiles. À ce rythme, et dans la perspective d’une planète à 9 voire 10 milliards d’habitants, la plupart des ressources en pétrole, charbon, ou gaz naturel auront disparu d’ici 150 ans, après que leurs stocks naturellement présents dans nos sols se soient taris.

En à peine 3 siècles, depuis la première révolution industrielle, l’espèce humaine aura épuisé les ressources énergétiques dont elle aura eu besoin pour se développer et se moderniser à vitesse exponentielle. Comment s’extirper de cette conviction collective qui consiste à croire que cette surexploitation peut perdurer sans fin ? Et, par la même occasion, mettre un terme aux effets délétères que la combustion de ces énergies fossiles a sur l’environnement et le climat ?

Le défi de la transition énergétique est sur toutes les lèvres, pourtant les moyens de sa mise en œuvre ne font pas consensus.

Un paradoxe subsiste entre, d’un côté, le volontarisme politique affiché en faveur de la transition énergétique et de l’autre, la lente mise en œuvre des alternatives technologiques nécessaires à son accomplissement. Ce nouveau numéro permet de comprendre pourquoi la diminution des combustibles polluants dans le « mix énergétique » est si longue à aboutir.

Quelles nouvelles innovations scientifiques permettraient d’accélérer le mouvement ? Comment inverser la vapeur d’une économie encore très dépendante de la capitalisation sur des ressources fossiles et tarissables ? Enfin, comment peut-on profiter de cette transition pour définir une production d’énergie qui soit plus résiliente, plus acceptée et moins créatrice d’inégalités ?

C’est ce que l’Université de Lyon, au travers de ce nouveau numéro de Pop’Sciences Mag, vous propose de décrypter.

• À catastrophe lente, transition lente ?
• Nucléaire : les déchets en héritage
• Le numérique menace-t-il la transition énergétique
• Hydrogène : réconcilier environnement et industrie ?
• La tentation du tout renouvelable

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La production, le transport et la consommation d’énergie ont des impacts environnementaux et climatiques si néfastes que la pierre angulaire de la transition écologique, à laquelle se sont engagés les États participants à la COP-21 (2015), consiste en une reconversion massive du modèle énergétique mondial. Pourtant, la fin de règne des énergies fossiles se fait toujours attendre.

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^{[Édito de Stéphane Martinot, Administrateur provisoire de l’Université de Lyon]}

L’énergie consommée dans le monde provient à plus de 80% de combustibles fossiles. À ce rythme, et dans la perspective d’une planète à 9 voire 10 milliards d’habitants, la plupart des ressources en pétrole, charbon, ou gaz naturel auront disparu d’ici 150 ans, après que leurs stocks naturellement présents dans nos sols se soient taris.

En à peine 3 siècles, depuis la première révolution industrielle, l’espèce humaine aura épuisé les ressources énergétiques dont elle aura eu besoin pour se développer et se moderniser à vitesse exponentielle. Comment s’extirper de cette conviction collective qui consiste à croire que cette surexploitation peut perdurer sans fin ? Et, par la même occasion, mettre un terme aux effets délétères que la combustion de ces énergies fossiles a sur l’environnement et le climat ?

Le défi de la transition énergétique est sur toutes les lèvres, pourtant les moyens de sa mise en œuvre ne font pas consensus.

Un paradoxe subsiste entre, d’un côté, le volontarisme politique affiché en faveur de la transition énergétique et de l’autre, la lente mise en œuvre des alternatives technologiques nécessaires à son accomplissement. Ce nouveau numéro permet de comprendre pourquoi la diminution des combustibles polluants dans le « mix énergétique » est si longue à aboutir.

Quelles nouvelles innovations scientifiques permettraient d’accélérer le mouvement ? Comment inverser la vapeur d’une économie encore très dépendante de la capitalisation sur des ressources fossiles et tarissables ? Enfin, comment peut-on profiter de cette transition pour définir une production d’énergie qui soit plus résiliente, plus acceptée et moins créatrice d’inégalités ?

C’est ce que l’Université de Lyon, au travers de ce nouveau numéro de Pop’Sciences Mag, vous propose de décrypter.

• À catastrophe lente, transition lente ?
• Nucléaire : les déchets en héritage
• Le numérique menace-t-il la transition énergétique
• Hydrogène : réconcilier environnement et industrie ?
• La tentation du tout renouvelable

Pour ce nouvel épisode : biomimétisme & architecture. Ou quand nos constructions s’inspirent du vivant pour mieux s’intégrer à leur environnement.  

Deux frères, architecte et biologiste, unissent leurs efforts de recherche pour développer des solutions de construction et de rénovation des bâtiments moins énergivores et directement inspirés de la nature. Un entretien pour deviner en quoi le biomimétisme peut faire entrer l’architecture dans l’ère de la transition écologique et énergétique.

Qu’est ce que  le biomimétisme en architecture ? Dans quelles ressources naturelles nos invités puisent-ils leur inspiration ? En quoi la démarche biomimétique peut-elle révolutionner le secteur du bâtiment qui représente encore 30% des émissions nationales de gaz à effet de serre.

Léonard de Vinci conseillait à ses élèves d’aller « prendre leurs leçons dans la nature » ; pourquoi s’en priver ?

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Cet épisode est coproduit avec Bioinspi

Le premier podcast en France qui vous raconte les histoires fascinantes sur la nature en vous éveillant au biomimétisme et à la bio-inspiration !

Cette sobriété énergétique recouvre plusieurs scénarios, qui ne visent pas tous les mêmes fins ni ne nécessitent les mêmes moyens. Entre d’un côté le ralentissement général de nos activités, et de l’autre l’optimisation de la performance énergétique du système économique en place. Comment opérer une transition énergétique sous l’angle de la sobriété sans se heurter trop brutalement à des pratiques quotidiennes, sociales et économiques très ancrées ?

Invités

• Nathalie Ortar , anthropologue, directrice de recherche au Laboratoire Aménagement Économie des Transports à l’ENTPE.
• Natacha Gondran, enseignante-chercheuse en sciences et génie de l’environnement au sein de Mines Saint-Étienne et membre du Laboratoire Environnement ville société
• Marc Jedliczka , fondateur de NégaWatt et directeur général de l’association Hespul

Animation : Raphaël Bourgois , rédacteur en chef d’A.O.C

Le principe physique initial définit l’énergie comme la « capacité d’un corps ou d’un système à produire du travail mécanique ou son équivalent »¹. C’est-à-dire que nous exploitons autant l’énergie pour actionner les corps, que pour transformer notre environnement, ou changer la vitesse, la forme, ou encore la température des matières.

L’énergie que nous exploitons est soit issue de la maîtrise d’éléments naturels (le vent, l’eau, le soleil), soit elle nous est fournie par un carburant issu de l’exploitation de ressources fossiles (gaz, pétrole, charbon…) ou d’origine nucléaire. Depuis la première révolution industrielle et jusqu’à l’automatisation et la numérisation de nos systèmes productifs nous avons « optimisé » notre capacité de travail et notre productivité comme jamais et toute l’humanité est désormais dépendante d’un apport en énergie toujours croissant. Elle est devenue le principe actif et fondamental de nos sociétés post-modernes.

L’énergie que nous exploitons est soit issue de la maîtrise d’éléments naturels (le vent, l’eau, le soleil), soit elle nous est fournie par un carburant issu de l’exploitation de ressources fossiles (gaz, pétrole, charbon…) ou d’origine nucléaire. Depuis la première révolution industrielle et jusqu’à l’automatisation et la numérisation de nos systèmes productifs nous avons « optimisé » notre capacité de travail et notre productivité comme jamais et toute l’humanité est désormais dépendante d’un apport en énergie toujours croissant. Elle est devenue le principe actif et fondamental de nos sociétés post-modernes.

Pourtant, la production, le transport et la consommation d’énergie ont des impacts environnementaux et climatiques si néfastes que la pierre angulaire de la transition écologique, à laquelle se sont engagés les États participants à la COP-21 (2015), consiste en une reconversion massive du modèle énergétique mondial.

Pour y parvenir, les outils de la transition énergétique sont nombreux (voir ci-dessus). Cela passe en particulier par le développement de sources renouvelables et/ou moins polluantes : hydroélectrique, solaire, éolien, biomasse… Mais, bien qu’elles se développent, ces énergies « décarbonées » ne parviennent pas encore à subvenir à l’ensemble des besoins de la planète. Loin de là : elles ne pèsent en 2019 que 11,5% de la production mondiale d’énergie. La transition n’aboutira donc pas par la seule inversion du mix-énergétique mondial. Pour y arriver, il faut également agir sur l’efficacité énergétique des bâtiments, la mobilité durable, la fiscalité ou encore sur la quantité d’énergie que nous consommons.

Reste à déterminer quelles seront les conséquences sociales, environnementales, politiques économiques d’une telle transformation.

Découvrez le dernier numéro de Pop’Sciences Mag dédié à la transition énergétique

^{* La tonne d’équivalent pétrole (tep) représente la quantité d’énergie contenue dans une tonne de pétrole brut, soit 41,868 gigajoules. Cette unité est utilisée pour exprimer dans une unité commune la valeur énergétique des diverses sources d’énergie. (INSEE)}

^{1 > Définition du Trésor de la langue française informatisé (CNRTL)}

On comptera 23 000 tonnes de déchets de graphite dès que les 9 réacteurs de la filière uranium naturel graphite gaz (UNGG) auront été démantelés. Quand l’industrie électronucléaire et l’Andra œuvrent à établir des scénarios de stockage sécurisé du graphite irradié catégorisé « faible activité – vie longue » (FA-VL), d’autres lui imagine des fonctions plus révolutionnaires.

Bloc de graphite – ©DR

Le graphite est composé d’atomes qui – une fois passés par une réaction nucléaire – affiche d’interminables périodes de radioactivité¹. Le Carbone 14 par exemple, qui présente une période de 5 700 années, ou encore le Chlore 36, isotope pour lequel il faut patienter 301 000 ans avant que qu’il ne perde la moitié de sa radioactivité. Si les déchets de graphite affichent une « faible » activité, leur durée de vie est extrêmement longue et complique leur prise en charge par l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs – Andra.

Ils sont actuellement stockés en surface sur les sites des réacteurs et il n’y a, à ce jour, pas d’autre solution de stockage. L’enjeu est alors de simuler l’évolution du graphite dans le temps afin de proposer un site de stockage le plus sûr possible. « Nous avons cherché à reproduire en laboratoire la manière dont le graphite se modifie au cœur du réacteur et, à partir de là, nous pouvons simuler la diffusion des radioéléments dans les matériaux, ou encore déterminer comment cette matière radioactive se comportera sur le long terme » précise Nathalie Moncoffre à propos de plusieurs projets de recherche² menés à l’Institut de Physique des 2 Infinis – IP2I (CNRS – Université Claude Bernard Lyon 1).

L’illusion d’une énergie sans fin

Le salut pour le graphite viendrait-il d’une start-up ? Neel Naicker, porte-parole de NDB – Nano Diamond Battery a déclaré dans un article publié par New Atlas le 25 août dernier : « Imaginez un monde où vous n’auriez pas du tout à recharger votre batterie pour la journée. Imaginez maintenant que ce soit pour la semaine, pour le mois… Et pendant des décennies ? C’est ce que nous pouvons faire avec cette technologie ». La pierre angulaire de cette nouvelle technologie a priori révolutionnaire : le Carbone 14. NDB isole ces isotopes nucléaires à partir des déchets nucléaires qu’elle récupère des réacteurs UNGG. Cette déclaration vient à la suite des travaux d’une équipe de recherche de l’Université de Bristol qui avait réussi à développer ce type de « batterie diamant » en retirant le Carbone 14 du graphite irradié. La promesse est majeure : créer une pile éternelle qui fonctionne à partir de déchets radioactifs dont on ne sait justement pas comment gérer la longue période de radioactivité. Débarrassés de leurs isotopes les plus radioactifs, la gestion de ces déchets s’avèrerait bien plus aisée.

Certains s’étaient déjà essayés au mythe de l’énergie infinie et propre à partir de matière radioactive quand, en novembre 2013, l’entreprise Laser Power System promettait la sortie prochaine d’un moteur fonctionnant au thorium. Concept dont personne n’a entendu parler depuis … Nous permettant de relativiser : si le progrès nécessite une bonne dose d’enthousiasme, le miracle énergétique ne pourra pas venir d’une seule innovation … Aussi prometteuse soit-elle.

Pour aller plus loin : Pop’Sciences Mag

^{1> L. Vende. Comportement des déchets graphite en situation de stockage: Relâchement et répartition des espèces organiques et inogarniques du carbone 14 et du tritium en milieu alcalin. Matériaux. Ecole des Mines de Nantes, 2012.}

^{2> A. Blondel, G. Silbermann, N. Moncoffre, N. Toulhoat, N. Bérerd, et al.. Etude du comportement du chlore 36 et du carbone 14 dans le graphite nucléaire. IBAF 2010 – 3e Rencontre « Ion Beam Analysis Francophone », Nov 2010, Namur,}

Du 24 novembre au 1^er décembre 2020, Pop’Sciences vous invite à comprendre les conditions de faisabilité de la transition énergétique.

Comment transformer en profondeur nos façons de produire, d’acheminer et de consommer l’énergie ? Quelles innovations sociales et scientifiques permettraient d’accélérer le mouvement ? Pourquoi les moyens de sa mise en œuvre ne font pas consensus ? Décryptez ces problématiques par le regard de différentes disciplines et expertises scientifiques.

Une programmation de culture scientifique, gratuite, ouverte à tous et à vivre à 100% en ligne.

🔀DÉBAT

Sobriété énergétique. Faut-il tout ralentir pour accélérer la transition ?

Comment opérer une transition énergétique sous l’angle de la sobriété sans se heurter trop brutalement à des pratiques quotidiennes, sociales et économiques très ancrées ?

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Invités

• Nathalie Ortar, anthropologue, directrice de recherche au Laboratoire Aménagement Économie des Transports à l’ENTPE.
• Natacha Gondran, enseignante-chercheuse en sciences et génie de l’environnement au sein de Mines Saint-Étienne et membre du Laboratoire Environnement ville société
• Marc Jedliczka, fondateur de NégaWatt et directeur général de l’association Hespul

Animation : Raphaël Bourgois , rédacteur en chef d’A.O.C

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💬 FOIRE AUX QUESTIONS

📅Mardi 1er DÉCEMBRE 2020   |   18H00

Télétravail, 5G, Netflix … Notre empreinte numérique est-elle soutenable ?

Rendez-vous pour 1h30 d’une conversations sous la forme d’une « foire aux questions scientifiques » autour de l’impact des activités numérique sur la consommation d’énergie et leur empreinte écologique.

Invités

• Hervé Rivano, Professeur des Universités en informatique / INSA Lyon / Laboratoire CITI / École Urbaine de Lyon
• Jean-François Trégouët, Maître de conférences en automatique / INSA Lyon / Laboratoire Ampère
• Nicolas Stouls, Maître de conférences en informatique / INSA Lyon / Laboratoire CITI

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CONTACTS

• Organisation, programmation : samuel.belaud@universite-lyon.fr
• Communication, partenariats : cecile.rondeau@universite-lyon.fr