L’effet de serre

Je viens de recevoir mi-décembre 2018 un email ainsi libellé de mon ami Georges polytechnicien

« J'ai appris au cours d'une conférence à l'Institut Astrophysique de Paris (IAP) sur le climat que du fait de l'effet de serre, la terre ne rejetait en moyenne que 290 watts/m² alors qu'elle en reçoit 350. La surface de la terre c'est en gros 500 millions de km². Soixante watts/m², ça fait 60 Mwatts/km² et pour la terre, l'effet de serre, ça fait sauf erreur 30 millions de gigawatts, c'est à dire 20 millions de centrales EPR produisant 24h/24. Ca fait froid dans le dos ....si j'ose dire.

Joyeux Noel Georges »

Non Georges, il n‘y a pas d’erreur. Tu es décidément à la fois un Lutin nautique et un Lutin thermique

Si les chiffres de l’IAP sont exacts la loi de conservation de l’énergie permet de dire que ce qui est absorbé maintenant en bonne partie par les océans est égal à l’énergie qui arrive du soleil par rayonnement minoré de ce qui est réfléchi (à savoir 350 - 290 = 60 watts/m²). Ceci du fait de la présence dans l’atmosphère de gaz à effet de serre différents de la vapeur d’eau tels que le méthane (CH4) et le gaz carbonique (CO2). C’est donc bien maintenant une puissance moyenne de 30 000 000 GW (ou 30 milliards de MW) qui réchauffe les océans. Et comme une centrale EPR c’est environ 1500 MW on trouve bien 20 millions de centrales EPR. Cela signifie qu’en une année de 8760 h, c’est une énergie supplémentaire de 262 800 milliards de kWh que reçoit la terre.

Homo sapiens

Si l’on ramène ces chiffres à homo sapiens, vu que nous sommes actuellement 7 milliards sur terre cela correspond à 37 500 kWh par habitant. Etant donné que la consommation globale d’énergie annuelle sur terre est voisine de 12 500 millions de tonnes équivalent pétrole (tep) et qu’une tep correspond à 11 610 kWh, la consommation moyenne par terrien est voisine de 20 700 kWh (Ce chiffre correspond sensiblement à la consommation moyenne d’un français). Vu les performances de nos chaines énergétiques actuelles (moteur à combustion interne, centrale nucléaire) c’est environ les 2/3 de ce chiffre qui part en chaleur soit environ 13 800 kWh par terrien. Une quantité de chaleur qui vient s’ajouter à l’effet de serre. En d’autres termes et toute plaisanterie mise à part cela pourrait bien être en effet l’enfer climatique….

L’eau de mer dont il dépend

La chaleur de l’eau est importante pour l’individu. Sa capacité à emmagasiner ces 60 watts/m² d’énergie thermique qu'elle reçoit à la surface des océans sans créer de dommage me semble compromise. Soixante watts/m² c’est 0,06 kW/m² ou une énergie reçue annuellement sur 1 m² par l’eau de mer de 0,06 x 8760h = 525 kWh. Un chiffre qui semble terriblement important*. Ceci même avec la chaleur spécifique élevée de l’eau . On sait que grosso-modo +1 kWh élève 1 m3 d’eau de 1°C. Si la chaleur devait se transmettre par conduction ou convection sur une centaine de m d’épaisseur, l’élévation de la température annuelle serait de 5°C ce qui n’est assurément pas négligeable. Ceci d’autant qu’en surface l’élévation de la température est très certainement supérieure. Si l’échange thermique ne se faisait que sur 10m de profondeur, bonjour les dégâts pour le phytoplancton et la chaîne alimentaire en mer.

Pour résumer le Lutin nautique optimiste un peu frileux pourrait dire « Chouette moi qui craint l’eau froide ….. » Quant au Lutin thermique pessimiste qui commence à prendre place en chacun de nous, il craint que l'eau de mer ne se mette un jour à bouillir à la surface et il commence à comprendre le pourquoi de ces typhons à répétition en raison de températures en surface trop élevée. Ce sont probablement ces graves évènements ainsi que des raisons sociales qui ont conduit le Président de l’ADEME, organisme qui fait partie de notre gouvernement, de prendre la grave décision de fixer un nouveau cap énergétique pour le monde de demain. Voir quel est ce cap dans la conclusion du long fichier sur la Solar Water Economy 

*Chiffre qui ne devrait cependant pas trop nous inquiéter. Ceci dans la mesure où il doit être rapproché des 600 kWh reçu annuellement par un m² de panneau solaire thermique en région parisienne (Voir P 119 du livre sur l’énergie)

La seule explication possible semble être dans la pratique un échange thermique sur une grande profondeur d’eau de mer et le fait que la température des océans diminue avec la profondeur (environ 4°C à partir de 1000m de profondeur avec une profondeur moyenne des océans voisine de 4000m)