L’énergie à découvert

Présentation par l’éditeur :

L’énergie est devenue une question vitale pour les sociétés, le citoyen, l’humanité tout entière. Sujet scientifique, économique, politique et écologique majeur, elle suscite des débats, parfois violents, sur les choix à faire aujourd’hui et leurs conséquences pour l’avenir des hommes et de la planète. Mais, alors que se tient le grand débat national sur la transition énergétique, comment se forger une opinion objective sans connaître les données scientifiques les plus complètes sur les potentiels et les limites de chaque source d’énergie ? Ce livre les met enfin à la disposition du public.

L’énergie, qu’est-ce que c’est ? Quelles sont les grandes lois physiques qui la gouvernent ? Comment la produire, la transporter, la stocker ? Le solaire, la biomasse, l’éolien, l’hydraulique sont-ils des solutions alternatives suffisantes ? Et quelle part leur réserver à l’avenir ? Les nombreux articles de ce livre (près de 130) proposent au citoyen des outils pour se faire une opinion face à ces questions. Physiciens, chimistes, biologistes, géophysiciens, environnementalistes, géographes, économistes, y précisent, chiffres et schémas à l’appui, la place respective des énergies fossiles, du nucléaire et des énergies renouvelables. Au-delà, ils expliquent quelles sont les perspectives offertes par la science sur le mix énergétique, le problème du stockage, l’amélioration de nos usages de l’énergie, ses impacts environnementaux et sanitaires.

Un panorama complet pour tout savoir sur les enjeux de l’énergie au XXI^e siècle.

Sommaire de l’ouvrage :

• Préface / Alain Fuchs
• Avant-propos / Rémy Mosseri et Catherine Jeandel
•  Première partie  :  Introduction

1. Les dynamiques mondiales de l’énergie / Patrick Criqui
2. Énergie, effet de serre et changement climatique / Valérie Masson-Delmotte, Hervé Le Treut et Didier Paillard
3. Énergie et environnement : la nécessité des approches territoriales / Claude Kergomard
4. Quelle histoire pour l’énergie ? / Mathieu Arnoux
5. Prospective énergétique : modèles contre futurologie / Jean-Charles Hourcade
6. Dans la jungle des grandeurs et unités / Catherine Jeandel, Matthieu Tissier et Rémy Mosseri

• Deuxième partie : Quelques aspects fondamentaux

1. L’énergie, une grandeur « qui se conserve » / Etienne Klein
2. L’énergie sous ses différentes formes / Sandra Bouneau
3. L’énergie : aspects thermodynamiques / Matthieu Tissier
4. Énergie et matière : radioactivité, fission, fusion / Olivier Méplan
5. Énergie et lumière / Jean-Michel Raimond et Serge Haroche
6. Effet photovoltaïque : principes physiques / Jean-Paul Kleider
7. Énergie : aspect hydro- et aéro-dynamiques / Jean-Marc Chomaz
8. L’énergie et le vivant / Fabrice Rappaport, Francis Haraux et Francis-André Wollman
9. La combustion / Sébastien Candel et Daniel Durox
10. La catalyse / Bruno Chaudret
11. Matériaux pour l’énergie / Claude Delmas
12. Vue générale de l’intérieur de la Terre / Henri-Claude Nataf
13. Matière et énergie : stocks et cycles / Bruno Goffé
14. Les métaux rares pour l’énergie / Patrice Christmann
15. Stockage de l’énergie, aspects fondamentaux / Pascal Brault et Annick Percheron-Guégan
16. Le transport de l’électricité / Marie-Cécile Alvarez-Hérault et Bertrand Raison
17. Éléments de modélisation systémique / Daniel Krob
18. Sécurité et sûreté des systèmes critiques / Albert Benveniste

• Troisième partie : Les énergies fossiles

1. La formation des ressources fossiles / Raymond Michels et Alain-Yves Huc
2. Exploration des bassins sédimentaires et production des hydrocarbures : outils et verrous / François Roure et Yves Lagabrielle
3. Les hydrocarbures non conventionnels / Roland Vially et François Kalaydjian
4. Fracturation hydraulique et alternatives / Gilles Pijaudier-Cabot
5. Filière charbon : estimation des ressources et valorisation / Geneviève Bessereau et Alain-Yves Huc
6. Simulation numérique en exploration et production pétrolières / Roland Masson
7. Pétrole et gaz : réserves et évolution du profil mondial de production / Nathalie Alazard-Toux
8. Pétrole : les différents carburants / Xavier Montagne
9. Pétroles lourds et fond du baril / Michel Vrinat et Christophe Geantet

• Quatrième partie : L’énergie nucléaire

1. Du projet Manhattan au nucléaire civil / Jacques Percebois
2. Principe de fonctionnement d’un réacteur et cycle du combustible / Sylvain David et Bernard Bonin
3. Les réacteurs à eau sous pression de deuxième et troisième générations / Paul Reuss
4. Le démantèlement / Philippe Guiberteau
5. Les matériaux du nucléaire / Yves Bréchet
6. Traitement du combustible nucléaire usé et déchets / Christian Simon, Jean-François Dufrêche et Christophe Poinssot
7. Entreposage et stockage / Benjamin Rotenberg et Michel Cathelineau
8. Réacteurs régénérateurs de quatrième génération / Franck Carré et Maurice Leroy
9. La filière thorium / Elsa Merle-Lucotte
10. De nouveaux réacteurs pour l’incinération des déchets nucléaires / Annick Billebaud et Sylvain David
11. Fusion par confinement magnétique, le projet ITER / Pascale Hennequin
12. Simulation numérique de la fusion magnétique / Éric Sonnendrücker

• Cinquième partie : Les énergies renouvelables

1. Introduction / Frédéric Ravel
2. Eau et énergie / Ghislain de Marsily et Jacques Miquel
3. Hydraulique : les énergies marines / Aurélien Babarit
4. Biomasse : de nombreuses filières pour des enjeux importants / Marc Rousset
5. Biomasse : filières thermochimiques / Jacques Lédé
6. Biomasse : filière ligno-cellulosique, filière bois / Herman Höfte et Henri-Pierre Fierobe
7. Biomasse aquatique, micro-algues / Jean-Paul Cadoret et Jack Legrand
8. Les promesses des micro-algues pour la production de biodiesel / Antoine Sciandra et Gilles Peltier
9. Bioraffinerie / Jean-Luc Duplan
10. Les lipides microbiens / Jean-Louis Uribelarrea, Stéphane Guillouet et Carole Molina Jouve
11. Biomasse : production de biohydrogène / Éric Latrille, Éric Trably, Franck Chauvat et Corinne Cassier-Chauvat
12. Biomasse : biopiles à combustible / Elisabeth Lojou, Alain Bergel et Serge Cosnier
13. Structure et mécanisme des hydrogénases / Christophe Léger et Sébastien Dementin
14. Biomasse : filière chimique bio-inspirée / Vincent Artero, Frédéric Gloaguen, Marc Fontecave et Philippe Schollhammer
15. Modélisation et ingénierie de la photosynthèse / Jean-François Cornet et Olivier Bernard
16. Biomasse et déchets pour la production de bioénergies / Jean-Philippe Steyer, Éric Trably et Jérôme Hamelin
17. La ressource solaire : importance et moyens de caractérisation / Philippe Blanc, Bella Espinar, Lucien Wald
18. Silicium cristallin : de la cellule au module / Jean-Pierre Joly et Abdelilah Slaoui
19. Photovoltaïque : les filières couches minces / Pere Roca i Cabarrocas et Negar Naghavi
20. Photovoltaïque : la filière organique / Cyril Brochon, Éric Cloutet, Guillaume Fleury et Georges Hadziioannou
21. Photovoltaïque à très haut rendement de conversion / Jean-François Guillemoles
22. Le solaire thermique basse température / Philippe Papillon
23. Solaire à concentration : chaleur, électricité et combustibles de synthèse / Gilles Flamant et Alain Dollet
24. Études de sites, atlas des vents et potentiel éolien / Philippe Dandin, Franck Baraer, Dominique Giard, Pierre Lassègues, Victoire Laurent et Christelle Robert
25. Éolien : aspects scientifiques / François Cauneau
26. Éolien : le couplage au réseau / Xavier Guillaud
27. L’éolien offshore / Daniel Averbuch
28. Géothermie : estimation des ressources mondiales / Bernard Sanjuan
29. Géothermie : différentes filières pour des utilisations très variées / Romain Vernier
30. L’hydrogène naturel / Bruno Goffé et François Guyot
31. Carbone renouvelable et durabilité / Paul Colonna et Benoît Gabrielle
32. Les conditions sociotechniques du développement des ENR / Marie-Christine Zélem

• Sixième partie :  Entre sources et usages : stockage et vecteurs d’énergie

1. Introduction aux vecteurs et aux stockages d’énergie / Bernard Tardieu
2. Apports de la chimie pour de meilleurs accumulateurs / Patrice Simon, Jean-Marie Tarascon
3. Les supercondensateurs / Thierry Brousse et François Béguin
4. Les piles à combustible / Gérald Pourcelly
5. Le vecteur hydrogène / François Le Naour
6. Stockage solide de l’hydrogène / Daniel Fruchart
7. Le stockage par pompage / Pierre-Louis Viollet
8. Stockage magnétique : le SMES / Pascal Tixador
9. Le stockage mécanique / Pierre Odru
10. Le stockage thermique et thermochimique / Xavier Py

•  Septième partie : Les usages de l’énergie et efficacité énergétique

1. Introduction aux usages de l’énergie / Didier Mayer
2. Efficacité énergétique : la combustion / Mourad Abdelkrim Boukhalfa
3. Efficacité énergétique : l’éclairage / Georges Zissis
4. La cogénération  / Iskender Gökalp
5. Efficacité énergétique des bâtiments : l’isolation thermique, les nouveaux matériaux / Hervé Arribart
6. Efficacité énergétique des bâtiments : performance et localisation / Daniel Quenard
7. Le projet ADREAM / Michel Diaz
8. Efficacité énergétique : les technologies de l’information / Olivier Sentieys
9. Efficacité énergétique : l’intégration des systèmes industriels / Gilles Hétreux et Raphaële Théry
10. La valorisation des chaleurs fatales : un potentiel important encore trop peu utilisé / Bernard Lachal

• Huitième partie : Les impacts environnementaux et sanitaires

1. Introduction aux impacts environnementaux et sanitaires / Catherine Jeandel et Rémy Mosseri
2. Gaz de schiste : une source d’énergie qui fait débat / Normand Mousseau
3. Gaz de schiste : impacts environnementaux / François Renard
4. Gaz de schiste et gaz à effet de serre / Camille Yver et Philippe Ciais
5. Les barrages ont-ils un impact environnemental négligeable ? / Hervé Piégay
6. Barrages et gaz à effet de serre / Dominique Serça et Frédéric Guérin
7. Les impacts environnementaux de l’énergie nucléaire / Bernd Grambow
8. Les impacts sanitaires de l’énergie nucléaire / Florent de Vathaire
9. Les différents types de pollution en lien avec l’énergie / Émilie Perraudin et Éric Villenave
10. L’ingénierie écologique au service de la durabilité énergétique / Thierry Dutoit
11. Captage et stockage géologique du CO2 / Daniel Broseta, Jean-Philippe Torré et Éric Favre
12. La valorisation du CO2 / François Moisan
13. De nouveaux solides poreux hybrides pour la capture du CO2 / Christian Serre et Gérard Férey
14. Les coûts externes de l’énergie : les projets ExternE de la CE / Ari Rabl
15. Analyse du cycle de vie et temps de retour énergétique / Isabelle Blanc et Didier Beloin-Saint-Pierre
16. Impacts territoriaux et compensations socio-environnementales / Julie Gobert

• Neuvième partie : Le nouveau mix énergétique et ses conséquences

1. Introduction au mix énergétique / Pascal Brault et Alain Dollet
2. Bouquet énergétique et énergies renouvelables / Jean-Jacques Bézian
3. Les smart-grids ou réseaux électriques intelligents / Nouredine Hadjsaid et Jean-Claude Sabonnadière
4. L’économie des smart-grids / Patrice Geoffron
5. Les défis de la gestion optimisée des smart-grids / Michel De Lara
6. Énergies renouvelables et territoire : nouveaux accès, nouveaux potentiels / Olivier Labussière
7. Transitions énergétiques urbaines / Jonathan Rutherford
8. Transition énergétique et nouveaux modèles organisationnels / Dominique Finon
9. Avenir du mix énergétique / Francis Kovacs

• Dixième partie : Questions ouvertes

1. L’énergie au XXIe siècle : les nouveaux défis / Michel Colombier
2. Bien identifier les verrous technologiques pour accélérer la transition énergétique / Bernard Bigot
3. Enseigner l’énergie à la fois comme concept scientifique et bien public / Cécile de Hosson et Luc Valentin
4. Les scientifiques dans le débat public sur l’énergie / Rémy Mosseri
5. Les utopies en énergie / Daniel Lincot
6. Débat sociétal, éthique et politique / Nicole Belloubet