Pleins phares sur l’indice carbone

 

Dans le lien cité ci-dessus, je reste perplexe.

J’ai testé quelques trucs afin d’évaluer la pertinence des résultats quantitatifs.

  • Tout d’abord,, je teste à combien de CO2 d’équivalence correspond 1 million de kWh, le résultat indique 85,1 tonnes de CO2 par million de kWh. Cela correspond à 85,1 g de CO2 par kWh, ce qui est dans l’ordre de grandeur attendu (90 g/kWh, d’après la production électrique française moyenne entre 2009 et 2011, grosso modo, mais en 2013 on émet maintenant moins de CO2 en production électrique).

rte2013Source : RTE2013

 

Comme on le voit dans le tableau ci-dessus : une production nette de 550,9 TWh correspond à 550,9 milliards de kWh, tandis que 29,1 millions de tonnes de CO2 correspondent à 29,1 teragrammes de CO2. Une division montre qu’en 2013, la France a produit 52,8 g de CO2 par kWh produit. Ce n’est donc plus 90 g/kWh comme il y a moins de 4 ans, le taux varie d’une année à l’autre selon la quantité d’électricité produite et l’évolution des moyens de production électrique.

  • Ensuite, je teste un autre truc sur le site empreinte.carbone.free.fr. J’observe que le calcul par le site indique qu’une tonne de charbon produit 152,14 tonnes de CO2.

Avec la chimie quantitative, le bilan chimique montre que 12 g de carbone réagit avec 32 g de dioxygène pour produire 44 g de CO2. Par conséquent, une tonne de carbone produit 3,66 tonnes de CO2. Le site indique une valeur qui est 41,6 fois plus grande.

On va sûrement me dire que cette différence est due au transport du charbon depuis des mines lointaines (depuis la Chine exportatrice). Oui c’est possible. Mais je continue l’évaluation des données fournies par le site.

  • Ainsi, la combustion de propane, on va dire : 100 000 litres, produit 149,29 tonnes de CO2, d’après le site.

En chimie quantitative, 44 g de propane réagit avec 160 g de dioxygène pour produire 132 g de CO2 et 72 g d’eau, d’après l’équation de réaction chimique suivante :  C3H8 + 5 O2  —>  3 CO2 + 4 H2O.

Si on raisonne selon un volume gazeux de 100 000 litres de propane, on disposera donc d’une masse de 196,43 kg de propane qui produira par combustion une masse de 589,29 kg de CO2. Cette masse est excessive par rapport au résultat du site, donc on va voir pour le cas du propane liquide : 100 000 litres de propane liquide, ça a une masse volumique de 0,5812 kg/L (http://fr.wikipedia.org/wiki/Propane), et par conséquent, ça correspond à une masse de 58,12 tonnes de propane liquide qui produit par combustion une masse de 174,36 tonnes de CO2. Ce qui est un résultat plus cohérent par rapport à celui du site. Cependant, le site donne une valeur inférieure à celle prévue par la chimie quantitative. Cela pose problème : il y a d’une part la masse de CO2 produite par la combustion, mais aussi d’autre part une masse supplémentaire de CO2 qui est produite par le transport routier, fluvial, ou maritime du propane liquide depuis les pays exportateurs vers les pays consommateurs. Il y a donc quelque chose ici qui ne colle pas. Le site aurait dû indiquer une valeur d’au moins 174,36 tonnes de CO2 au lieu de 149,29 tonnes…

 

  • Mais continuons l’enquête : d’après le site, 1 million de kWh de gaz naturel correspondent à 184,04 tonnes de CO2.

 

D’après http://fr.wikipedia.org/wiki/Pouvoir_calorifique_inf%C3%A9rieur on constate que le PCI et le PCS du gaz naturel sont respectivement de 38,1 MJ/kg de gaz naturel et 42,5 MJ/kg de gaz naturel. Ces valeurs correspondent à 10,58 kWh pour 2,75 kg de CO2 produit, et à 11,8 kWh pour 2,75 kg de CO2 produit.

2,75 kg de CO2 pour 1 kg de gaz naturel, parce que la combustion de 1 kg de méthane produit 2,75 kg (44 divisé par 16) de CO2, selon la réaction suivante :  CH4 + 2 O2  —> CO2 + 2 H2O. Mais le gaz naturel est un mélange d’hydrocarbures dont le méthane.

En conséquence, le PCI du gaz naturel correspond à 260 g de CO2 par kWh, et le PCS correspond à 233 g de CO2 par kWh. Et on conclut alors qu’un million de kWh en gaz naturel ça correspond à entre 233 et 260 tonnes de CO2.

D’après le site suivant : http://www.renovationdurable.eu/Notions-Valeurs-de-conversion.html  le gaz naturel correspond à 202 g de CO2 par kWh (donc 202 tonnes de CO2 par million de kWh).

Ainsi, la valeur donnée par le site Free (184,04) est plus faible que celle de la réalité.

Alors, d’où proviennent les données de base du site examiné ?

 

Ce qu’où je veux en venir, c’est que le concept d’indice carbone ou de bilan carbone est souvent biaisé, les grandeurs quantitatives peuvent beaucoup varier, et il existe une part d’incertitude à ne pas négliger et à prendre en compte. À considérer comme un simple gadget indicateur que comme une véritable unité de mesure.

Je suis étonné par ce genre de page, par exemple :  lien-eco car on y lit que l’on compense les émissions de CO2 d’un blog en plantant un arbre. Je suis très favorable à la plantation d’arbres, c’est une très bonne chose. Mais la croissance des arbres est très lente par rapport aux activités humaines quotidiennes.

On lit aussi que le chargement d’une page web équivaudrait à 20 milligrammes de CO2. Or si la page est chargée en 0,16 seconde (j’ai testé avec l’index de Google), cela correspond à une puissance électrique de 0,61 millionième de watt et une énergie électrique de 9,8 microjoules. Je me demande comment cela a été mesuré ou calculé…

Mais enfin, passons à une remarque concrète :  compenser le carbone en plantant des arbres, c’est bien, mais c’est un geste infinitésimal par rapport aux 9,6 milliards de tonnes annuelles de CO2 produits par la Chine… (http://www.planetoscope.com/co2/676-emissions-de-co2-par-la-chine.html) Et 9,6 milliards de tonnes annuelles, ça équivaudrait à 1920 milliards d’arbres à planter chaque année, rien que pour la Chine… Et plus de 36 milliards de tonnes de CO2 par an dans le monde entier (que l’on devrait compenser avec plus de 7200 milliards d’arbres sur tous les continents)… Soyons cohérents, que nos gestes pour l’environnement soient concrets, utiles et significatifs, au lieu de faire sourire ou agacer les gens…

 

© 2014 John Philip C. Manson

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P.S.: ce blog est compensé carbone, et en plus, ce blog est bio ! (avec quelques coups de tampon pour marquer le label agréé par les plus grands scientifiques vieux et barbus).

iconlol  (je déconne)

 

Étude d’un exemple d’équivalent-CO2

De façon stricte, l’équivalence CO2 désigne le potentiel de réchauffement global (PRG) d’un gaz à effet de serre par rapport à celui du dioxyde de carbone. Cela est expliqué ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quivalent_CO2

Mais l’équivalence CO2 peut signifier d’autres choses. Comme par exemple, la masse de CO2 obtenue si l’on brûlait une substance qui contient du carbone (pétrole, papier, bois, hydrocarbure, plastique…). C’est ce que l’on va examiner dans ce présent article.

Dans une des premières pages de l’annuaire téléphonique français des pages jaunes de 2013, quelque chose a attiré mon attention :

annuairePTT

Ainsi donc, d’après cette image, un annuaire équivaudrait à 2,3 kg de CO2…

Un annuaire, c’est du papier, c’est-à-dire de la cellulose.

Je pèse l’annuaire sur une balance : 860 grammes, soit 0,86 kg.

Étant moi-même chimiste de formation, la chimie quantitative nous renseigne avec transparence que 242 g de cellulose réagit par combustion avec 192 g de dioxygène pour produire 264 g de CO2 et 90 g d’eau. La masse des réactifs (cellulose + dioxygène) est égale à la masse des produits (CO2 + H2O) : 162 g + 192 g = 264 g + 90 g.

  • C6H10O5 + 6 O2 –>  6 CO2 + 5 H2O

Alors, la combustion de 860 g de cellulose avec 1019,26 g de dioxygène, cela produit 1401,48 g de CO2 et 477,77 g d’eau.

La combustion d’un annuaire des pages jaunes équivaut donc à la production de 1,4 kg de CO2. Mais pas 2,3 kg. Je trouve une différence de 900 grammes.

J’aurais voulu connaître comment le cabinet de comptables a réalisé ce calcul. Car en effet il s’agit d’un cabinet de comptables. Plus exactement, un cabinet d’audit financier. Si ceux-ci sont certainement aptes à des calculs concernant l’économie, il est évident que pour calculer la masse de CO2 selon la masse d’un matériau inflammable il faut avoir nécessairement des connaissances de base en chimie. De plus, les calculs des empreintes carbone en France sont réalisés par une association (http://fr.wikipedia.org/wiki/Bilan_carbone), et non par un comité de scientifiques comme je le croyais…

 

Je viens de dire le mot «scientifique». La chimie est une science. Dans ce contexte, le cabinet de comptables aura peut-être réalisé des expériences quantitatives sur le CO2. Non ?

Voici le protocole expérimental :

Dans un ballon en pyrex (http://www.lelaborantin.fr/boutique/images_produits/713640-z.jpg), on introduit une masse connue de cellulose. On enflamme la cellulose et l’on fait de façon à ce que la combustion soit complète. Ensuite, les gaz de combustion sont recueillis à travers un tube coudé en verre, et prolongé jusqu’à une cuve fermée assez grande et remplie d’hydroxyde de calcium (chaux éteinte). L’orifice du ballon aura été rodé, c’est-à-dire que le montage expérimental est rendu hermétique, de façon à ne pas avoir des fuites de gaz.  Le CO2 réagit avec l’hydroxyde de calcium pour former du carbonate de calcium qui précipite. Après la réaction complète de combustion, on récupère le carbonate sédimenté, on le filtre par un buchner (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/Embudo_B%C3%BCchner.jpeg), et on laisse sécher le carbonate. Ensuite, on pèse ce carbonate de calcium.

D’après ce protocole expérimental intéressant, la chimie quantitative théorique nous indique que la combustion complète de 860 g de cellulose produit 1401,48 g de CO2 (soit 713,48 L de ce gaz, à 25°C et sous une pression de 1013,25 hPa), lequel formera un précipité de 3185,18 g (au mieux) de carbonate de calcium (CaCO3). Est-ce que l’agence de comptables aurait trouvé un excédent de +64,3% ?

 

Ensuite, si l’équivalent CO2 était défini comme étant une référence énergétique (la masse de CO2 émis par kilowatt-heure), les calculs sont différents. En thermochimie, la combustion de 860 g de cellulose met en jeu une quantité calorifique de 9680,33 kJ, ce qui équivaut à 2,69 kWh thermiques (c’est mon estimation, et je dois la vérifier en détails, j’y reviendrai dessus, mais c’est dans le bon ordre de grandeur). Or, selon les moyens de production électrique en France, le kWh électrique équivaut à émettre 90 g de CO2. Les 2,3 kg d’équivalent CO2 énoncés par le cabinet d’audit équivalent donc à 25,55 kWh électriques en France, et plus en kWh thermiques si le rendement des centrales à charbon est de 44%. On est donc loin des 2,69 kWh thermiques.

 

Je complète par ce paragraphe suivant.

 

Lors d’une recherche sur Google :

guide

Puis j’ouvre le PDF et je remarque ceci sur une page :

papiertonne

D’après ce PDF, une tonne de papier produit 1,8 tonne de CO2 par combustion.

Plus haut, j’ai dit que 162 g de cellulose produit 264 g de CO2 par combustion, ça veut dire qu’une tonne de cellulose produit 1629,63 kg (soit 1,63 tonne environ) de CO2. Par rapport à mes calculs, le PDF présente une donnée qui a une différence de +10,4%. Mais les 2,3 kg de CO2 pour 860 g d’annuaire, cela fait respectivement une différence de +64,3% par rapport à mes calculs, et +48,6% par rapport à ce que raconte le PDF.

 

 

Je ne donne pas de conclusion, je me pose seulement des questions…

 

  • « C’est en faisant n’importe quoi qu’on devient n’importe qui. »  (Rémi Gaillard)     😉

 

Le présent article est susceptible de compléments ultérieurs.

© 2013 John Philip C. Manson

Lecture d’un article de monsieur météo (Laurent Cabrol) via NouvelObs

  • Publié autrefois le 21 juillet 2011 dans mon premier blog désormais disparu, cet article est restauré ici le 30 janvier 2013.

Monsieur Cabrol affirme :

  • Depuis 30 ans, la température a augmenté de 0,6% et on se porte toujours bien.

Considérant que la température relative moyenne globale terrestre est de +15°C, alors la variation de 0,6% équivaut à +0,09°C en 30 ans, soit +0,3°C par siècle en moyenne. Sachant que sur les 100 dernières années la variation est de +0,74°C, et si monsieur météo dit vrai, il faut donc conclure à un ralentissement du réchauffement sur les 30 dernières années par rapport aux 100 dernières années.

Mais si l’on considère en terme de température absolue (en thermodynamique), alors 0,6% de 288,15 K (+15°C) équivaut à 1,73°C d’augmentation sur 30 ans, soit 5,76°C sur un siècle (ce qui n’est pas le cas, donc monsieur météo parlait en degrés Celsius et pas en kelvins).

Monsieur météo a dit aussi :

  • Grâce à l’énergie nucléaire, on peut se targuer d’être le pays le plus propre.

C’est exact, la France est à un haut niveau technologique dans le nucléaire,la France est un pays de spécialistes dans ce domaine. De plus, l’uranium ne produit aucune molécule de CO2 ni de méthane. Cependant, le refroidissement contrôlé des réacteurs nucléaires nécessite de l’eau, laquelle est libérée sous forme de vapeur (la chaleur du réacteur étant retransmise dans l’eau froide qui change d’état physique). La vapeur d’eau est un gaz à effet de serre, mais la Terre s’autorégule : l’eau peut condenser en nuages et pleuvoir, et le CO2 est heureusement biodégradable bien qu’il s’accumule peu à peu dans l’air plus vite qui ne soit absorbé. En outre, si le nucléaire est relativement «propre», il produit cependant des déchets nucléaires et leur stockage présente un gros problème… En matière d’économie, le nucléaire est une nécessité pour la survie économique, il est irréaliste de vouloir sortir du nucléaire. (voir ici : https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/24/lenergie-en-allemagne-dont-le-nucleaire/)

Monsieur météo a dit aussi :

  • L’écologie est une science.

Oui, l’écologie est une science et elle devrait se présenter comme telle. À ne pas confondre avec l’écologisme politique qui, lui, est une idéologie dont le but n’est pas la connaissance ni le recul critique mais le pouvoir et l’embrumage des esprits.

Monsieur météo a dit :

  • On nous parle régulièrement  de la disparition des îles Maldives censées être englouties sous les eaux à cause du réchauffement climatique en 1999.

Oui, les Maldives sont victimes d’inondations mais pas forcément à cause de la dilatation thermique de l’eau océanique ou à cause de la fonte des glaciers. Les Maldives sont inondées depuis toujours par les cyclones, c’est naturel et normal, c’est leur climat qui est ainsi (depuis même bien avant l’apparition de l’Homme).

Monsieur météo a dit aussi :

  • En l’an 1000 il y a eu un réchauffement climatique.

Oui, c’est l’optimum médiéval. Il y a eu aussi un réchauffement brutal de 10°C en moins de 10 ans il y a 14700 ans, lors de la période dite du Dryas récent. (lire plutôt ici : https://jpcmanson.wordpress.com/2013/01/30/remarques-sur-le-rechauffement-climatique-et-la-problematique-de-la-scientificite/)

Après la fin de l’article, le commentaire de monsieur Jean-Pierre Bardinet est tout-à-fait pertinent.

Les données à propos des propriétés des gaz à effet de serre sont contradictoires (https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/05/de-combien-de-fois-le-methane-est-un-gaz-a-effet-de-serre-plus-puissant-que-le-co2/) et cela a pour conséquence une grande incertitude d’une part sur ces données quantitatives et d’autre part sur les prédictions climatiques faites sur la base de ces données incertaines. J’ai constaté que les sites du web recopient entre eux les grandeurs quantitatives physiques sur les gaz à effet de serre sans vérifier leur authenticité empirique.

Texte intéressant ici dont voici ci-dessous des caractéristiques à évoquer :

  1. il n’existe pas de lois physiques communes au phénomène de réchauffement dans des maisons de verre et aux effets de serre atmosphériques fictifs;
  2. il n’existe pas de calcul qui détermine une température moyenne de la surface d’une planète;
  3. la différence de 33 °C souvent mentionnée est un nombre sans signification calculé de manière erronée;

1). En effet, le lien entre une maison en verre et le réchauffement de certains gaz est une analogie, ce n’est pas exactement le même phénomène.

2). La notion de température moyenne n’a pas de sens : une simulation informatique montre que la moyenne globale de températures locales n’a pas de sens en thermodynamique, et compte tenu de l’amplitude thermique propre à chaque région du globe, la moyenne doit comporter aussi une marge d’erreur due à un « bruit de fond ». La prédiction climatologique a un comportement chaotique à moyen terme, à cause duquel les prédictions sont impossibles, l’incertitude devenant supérieure à la grandeur à évaluer. Il n’existe pas de prédictibilité globale de la température moyenne s’il n’existe pas de prédictibilité régionale. Une autre incertitude vient renforcer l’incertitude chaotique : il s’agit des données contradictoires concernant le méthane, dont plusieurs sources affirment qu’il est 20, 23, 25 ou 56, jusqu’à 75 fois plus puissant que le CO2 comme gaz à effet de serre (https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/05/de-combien-de-fois-le-methane-est-un-gaz-a-effet-de-serre-plus-puissant-que-le-co2/). Cette incertitude rend les phénomènes imprédictibles.

3). Affirmer que la température moyenne globale serait de -18°C au lieu de 15°C s’il n’y avait pas de CO2 est seulement une hypothèse : aucune expérience n’a été faite à ce sujet, et ces -18°C sont issus d’un calcul discutable. Selon la loi d’Arrhenius, une température globale de -18°C correspond à une concentration en CO2 d’environ 0,23 milliardième de ppm. Mais avec une concentration en CO2 nulle, la température globale tend vers le zéro absolu ce qui n’est pas crédible. Pour les très faibles concentrations en gaz à effet de serre, la loi d’Arrhenius est invalide. Ainsi, d’où provient cette valeur de -18°C ?

Le rôle des océans, celui des nuages et celui des aérosols dans le climat global sont suffisamment méconnus pour entraîner des incertitudes qui font que les prédictions ne peuvent pas être fiables. Peut-on modéliser vraiment le climat ?
© 2011-2012-2013 John Philip C. Manson

Retour sur le CO2 et le pH des océans

L’analyse critique continue à travers le web.

Par exemple, voici une copie d’écran d’un paragraphe de Wikipedia sur l’acidification des océans :

evo-acidity

+30% d’acidité pour une baisse de 0,1 point de pH ? La chimie minérale permet de vérifier ça avec la formule qui relie le pH et les rapports de concentration des molécules selon une fonction de logarithme décimal.

Le calcul est formel : +30% de CO2 équivaut à baisser le pH de 0,18 point et non pas 0,1 ; et 0,1 point de pH en moins équivaut à +25,89% de CO2 et non pas 30%.

Les problèmes écologiques sont une réalité préoccupante, mais pour commencer il vaudrait mieux que les médias diffusent des données correctes, sinon ce serait prendre le risque de décrédibiliser l’écologie scientifique. La science n’est pas un instrument politique : on a le devoir de prendre les faits comme ils le sont.

Voici ensuite une copie d’écran d’une page web :

acidification

Plutôt qu’évoquer un triplement de l’acidité, mieux vaudrait dire triplement de la concentration en CO2 par rapport à l’hydrogénocarbonate. L’acidité concerne les ions H3O⁺.

Que dit la loi logarithmique décimale du pH pour un triplement de la concentration en CO2 ? Hé bien, je vais vous le dire.

pH = pKa + log ([HCO3⁻]/[CO2])

pH actuel = environ 8,2

pKa = 6,37

Donc si je triple la concentration marine en CO2 par rapport au taux actuel de CO2 dans la mer, alors on a une diminution de pH de 1,1 point (d’après l’équation de Henderson-Husselbach). Mais pas de 0,2 à 0,4 point de pH.

Autre calcul : diminuer le pH de 0,2 ou 0,4 point, c’est multiplier la concentration de CO2 par 1,22 ou par 1,49, soit une élévation en CO2 de 22,14% ou de 49,18%. Mais ce n’est pas un triplement du CO2…

  • Notons bien que les problèmes écologiques demeurent réels et l’on doit s’en occuper de la façon la plus rationnelle, sans aucune forme d’idéologie. Mais les médias devraient montrer plus de rigueur dans la diffusion d’informations scientifiques. À chaque fois qu’on épluche les médias sur les chiffres dans un domaine scientifique délicat et complexe où les sciences ont un rôle interdisciplinaire, ça ne colle pas, ou alors il manque des détails essentiels, et parfois ce n’est pas sourcé. C’est quasi-systématique. Y a t-il trop de littéraires dans le journalisme scientifique ? La question peut paraître gonflée de ma part, mais il fallait finir par se poser la question, c’est devenu inévitable. De mon propre avis, pour faire du journalisme scientifique, il faut avoir nécessairement acquis les connaissances de base en physique et en chimie, et avoir même des notions fiables même en astronomie. La science c’est passionnant comme un jeu, mais c’est surtout un métier sérieux dans lequel le risque d’erreurs est grand et l’on se doit d’être prudent et en éveil constant, avec surtout une dose mortelle d’esprit critique. 😉

Dans le contexte des bonnes questions à se poser en physique et en chimie, voici ma liste ci-dessous. Je ne nie pas les problèmes écologiques qui sont réels, mais en science on a le droit de poser toutes les questions. Je n’affirme rien de définitif, je pose seulement des questions.

  • L’eau de mer contient du HCO3⁻ (hydrogénocarbonate), est-elle une solution tampon avec le couple acidobasique HCO3⁻/CO2 ? Si oui, le pH d’une solution tampon varie t-il peu avec une acidification ou une alcalinisation ?
  • Quand on réalise une expérience avec de la glace carbonique dans un cours en classe pour montrer les effets acides du CO2 dans la mer, et que l’on plonge de la glace carbonique dans l’eau de mer pour en mesurer le pH, mais que c’est là une dissolution de CO2 jusqu’à saturation (donc en faisant passer un pH de 8,2 à environ 5,4 minimum), tandis que dans la réalité il y a que 0,03% de CO2 dans l’air et qu’une partie est soluble et que c’est un acide faible, n’y a t-il pas une forme de malhonnêteté intellectuelle ? Ne vaut-il pas mieux d’expérimenter avec des quantités identiques que celles de la nature pour évaluer la réalité de la situation présente ? Par exemple, ne vaudrait-il pas mieux de tenter de comparer l’acidité d’une cuve d’eau de mer en l’absence de CO2 dissout (et en atmosphère exempte de CO2) avec une cuve d’eau de mer en présence de CO2 atmosphérique dont on évalue la dissolution dans l’eau de mer ? Mais dissoudre de la glace carbonique comme un bourrin, n’est-ce pas aller dans l’extrême, et dériver vers l’alarmisme idéologique dans le but de marquer les esprits ? La peur n’enseigne que l’obéissance à une idéologie. Le raisonnement seul (ainsi que la rigueur des observations) doit nous aider à comprendre, connaître et trouver des solutions réalistes, fiables  et saines.
  • Les animaux marins à coquilles sont des espèces très anciennes (il y a 630 millions d’années, à la fin du Précambrien). Or dans le passé lors des différentes ères, le taux en CO2 atmosphérique était nettement supérieur (jusqu’à plus de 25 fois) au taux actuel (le taux actuel en CO2 est bas en comparaison des taux lors de la longue histoire de la Terre, voir l’image ci-dessous), alors est-ce que l’eau de mer a été très acide à ces époques, et que ça a fait crever tous les animaux à coquilles ? Pourtant, les espèces actuelles sont des descendantes des espèces préhistoriques, elles existent encore sinon elles ne seraient plus là. Alors, l’acidité océanique fait-elle périr absolument tous les mollusques et crustacés ? La survie des espèces n’est-elle pas la preuve d’une adaptation ? Depuis le Cambrien, l’eau de mer était probablement nettement plus « acide » que maintenant, et les espèces marines durent s’adapter à l’alcalinisation océanique. Du Permien jusqu’au Jurassique, les océans ont dû probablement s’acidifier. Cependant, les espèces à coquilles existent toujours, et ne se sont pas éteintes.

co2prehisto

 

Image de Science-et-Avenir, juin 2008, page 22 :

© 2013 John Philip C. Manson

Les calculs du bilan carbone

Un moyen rapide pour trouver des textes à analyser : par exemple, on recherche «CO2» dans les blogs de wordpress.com.

Ainsi, je tombe sur cet article intéressant : http://developpementdurabletl1.wordpress.com/bilan-carbone-dun-plan-de-communication/

  • Je cite : « Par définition, un kg de CO2 “pèse” 0,2727 kg d’équivalent carbone. Il s’agit en fait du ratio destiné à mesurer le poids du carbone seul dans le CO2. »

En chimie quantitative, il n’est pas difficile de vérifier ça. Une mole de carbone pèse 12 grammes, tandis qu’une mole de dioxyde de carbone pèse 44 grammes (somme des masses d’atomes présents dans une mole de CO2 : 12 + 16 + 16, car il y a 32 grammes d’oxygène dans une mole de CO2). Le rapport des masses vaut 12/44 = 6/22 = 3/11 = 0,2727. C’est exact, 1 kg de CO2 contient 0,2727 kg de carbone. Il ne s’agit pas seulement d’équivalence : il existe réellement des atomes de carbone dans les molécules de CO2.

  • Je cite : «Pour le papier : 1 tonne d’eq carbone = 1,8t de papier»

Ça aussi, c’est vérifiable au moyen de la chimie quantitative. Une mole de carbone, on le sait déjà, ça pèse 12 grammes. Le papier, lui, c’est de la cellulose. On va supposer que le papier est composé de 100% de cellulose. Une mole de cellulose pèse 162,1406 grammes, selon la formule brute (C6H10O5)n.

Il y a 6 moles de carbone dans une mole de cellulose, par conséquent il y a 6×12 = 72 g de carbone dans 162,1406 g de cellulose. Donc concrètement d’après la chimie quantitative, une tonne de carbone est contenue dans 2,25 tonnes de papier. Mais pas 1 tonne pour 1,8 tonne…

Mais si «l’équivalent carbone» désignait plutôt le CO2 que le carbone lui-même, alors 264 g de CO2 pour 162,1406 g de cellulose, ce qui conduit à dire qu’une mole de cellulose peut produire par combustion 6 moles de CO2, soit 1,628 tonne de CO2 pour 1 tonne de cellulose. 

  • Je cite : «En France, un kWh électrique produit 0,09 kg CO2»

Dans mon article précédent, https://jpcmanson.wordpress.com/2013/01/01/internet-est-il-ecologique/, on a observé que, en 2010 en France, sur les 539 TWh produits annuellement, on remarque que la biomasse (6,06 TWh) et les énergies fossiles (55,52 TWh) représentent 61,58 TWh, soit 11,42% de la production électrique totale

Comme on a vu aussi que, selon ADEME, le kilowatt-heure électrique est équivalent à 900 g de CO2, alors compte tenu des 11,42% d’origine thermique à gaz et à charbon et la biomasse, alors en 2010 le kWh électrique français équivaut à 102,78 g de CO2, mais pas 0,09 kg (90 g), mais c’est à peu près le même ordre de grandeur, la différence massique étant de 14,2%.

  • Je cite : «Ordinateur : PC portable consommation moyenne  0,0017kWh.»

0,0017 kWh, je veux bien, mais en combien de temps ?…

0,0017 kWh équivaut à une quantité d’énergie électrique de 6,12 kJ, soit 1,46 kilocalories.

.

  • Je cite cet extrait : pc_portable_eco

5,47 heures par jour = 1997,9175 heures par an (c’est une moyenne).

Donc 35,4 kWh/an ça donne 0,0177 kWh par heure d’activité, soit une puissance électrique moyenne de 17,7 W pour un ordinateur portable, et je trouve que c’est faible comme puissance pour un portable…

En complément avec cet article : http://www.greenit.fr/article/materiel/pc-portable/informatique-386-kwh-par-an-et-par-foyer , on y lit que «la puissance moyenne journalière des ordinateurs portables n’est que de 5,9 W soit 6,2 fois plus faible que celle des ordinateurs fixes (36,6 W)».

Mais en me référant sur le plus petit genre de modèle de portables (netbook), je peux lire qu’ «un ordinateur Asus Aspire One 10,1″ utilise 57,7 W». Ce qui est 5 à 10 fois plus que les ordis portables plus gros donc plus gourmands en puissance.

On a vu que le papier a une équivalence en carbone (et j’avais réactualisé cette équivalence par revérification). On devrait quantifier aussi la quantité d’eau utilisée pour traiter le papier lors de sa fabrication, car ça ce n’est pas négligeable. Tout centrer sur le CO2 (le carbocentrisme) c’est simpliste, réducteur, aux calculs approximatifs, et ça occulte d’autres problèmes réels. Il n’y a pas que le carbone ou CO2 qui a un impact environnemental ! Si beaucoup de déchets sont détruits par incinération (je pense à la pollution générée par les plastiques brûlés, fumée irritante et gênante, je connais ça hélas), il y a aussi de gros gaspillages à propos de la gestion de l’eau.

 Un rappel s’impose au sujet de la consommation électrique à propos de l’équivalence en CO2 : envoyer des mails ou surfer sur le web, ça a probablement un impact en consommation électrique, mais même quand on ne fait rien devant l’écran d’un ordinateur, de l’électricité est quand même consommée. Mieux vaudrait commencer par éteindre les ordinateurs allumés s’ils ne sont pas utilisés. Le pire, c’est que de nos jours, les box ADSL restent souvent allumées en permanence.

Puis autre chose : certains auteurs publient des chiffres volontairement différents, c’est un procédé connu des moines copistes, c’est un moyen de savoir qui sont ceux qui ont recopiés les infos telles quelles sans remettre les chiffres en question. Il semble qu’un célèbre politicien a utilisé cette astuce dans les années 80 pour savoir d’où provenaient les fuites d’infos, en fournissant des documents ayant chacun des données différentes, ainsi les taupes étaient démasquées. 😉

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  • Ensuite, dans un autre blog, je relève un extrait quantifiable : «23 000 tonnes équivalent CO2 émises en 2009. L’équivalent de 11 500 allers-retours Paris-New-York par an.»

Ce qui fait 2 tonnes de CO2 par aller-retour Paris-New York.

Deux façons d’aborder le calcul : chimie quantitative à partir de la formule du kérosène et de l’équation chimique de combustion, et le pouvoir calorifique massique du kérosène.

Le kérosène a un pouvoir calorifique de 46,4 MJ/kg. Si la masse de CO2 est du même ordre de grandeur que celle du kérosène, alors ce serait une chaleur de 92800 MJ pour 2 tonnes. Comme l’on sait qu’un kWh électrique équivaut (à 100%) à 900 grammes de CO2 (soit environ 2,27 kWh thermiques, soit 2043 g (2,04 kg) de CO2 par kWh thermique). Pour 2 tonnes, ça fait donc environ 978,95 kWh thermiques, soit ~3524 MJ pour 2 tonnes, soit 1,76 MJ/kg au lieu de 46,4 MJ/kg…

Le kérosène est un mélange d’hydrocarbures (des alcanes, entre C10H22 (le décane) et le C14H30).

Cas de la combustion du décane :        2 C10H22 + 31 O2 -> 20 CO2 + 22 H2O + 12,53 MJ/mol

Résultat :  284 g de décane génère 880 g de CO2, donc 2 tonnes de CO2 proviennent de la combustion de 645,45 kg de décane, et comme le kérosène a un pouvoir calorifique de 46,4 MJ/kg, ça fait donc 29949 MJ pour 2 tonnes de CO2, soit 14,97 MJ par kg de CO2, soit 4,16 kWh thermiques par kg de CO2, soit 240,38 g de CO2 par kWh thermique, soit presque 10 fois moins que la valeur réelle.

En examinant l’équation de combustion, on voit que le décane produit une chaleur de 44,12 kJ par gramme de décane, soit 44,12 MJ par kg de décane. Et 14,24 kJ par gramme de CO2 produit, donc 14,24 MJ/kg de CO2, soit 3,96 kWh thermique pour 1 kg de CO2, donc 252,5 g de CO2 par kWh thermique, ce qui est 12,36% du résultat auquel il fallait s’attendre.

Comme le calcul devient compliqué, on récapitule le tout. Comme modèle de kérosène, on utilise du décane pur. Un aller-retour Paris New York rejette 2 tonnes de CO2, donc cela correspond à la combustion chimique de 645,45 kg de décane. Comme la chaleur vaut 44,12 MJ par kg de décane, j’aurais donc consommé 28477,25 MJ de chaleur, soit  7910,35 kWh thermiques pour 2 tonnes de CO2, soit 3,955 kWh thermiques par kg de CO2, équivalent à 252,8 g de CO2 par kWh thermique, ce qui est bien assez inférieur aux 2043 g de CO2 par kWh thermique (comme étalon de mesure d’équivalence CO2/kWh). Il existe donc bien une incohérence entre la masse de CO2 émis et le nombre d’allers-retours entre Paris et New York. Mais si les chiffres donnés par l’énoncé sont corrects, alors le CO2 n’a pas servi d’étalon de mesure pour donner une équivalence en kWh.

En effet, en brûlant 645,45 kg de décane pour produire 2 tonnes de CO2, la chaleur libérée est de 28477,25 MJ. Tandis que la quantité d’énergie thermique en utilisant l’«équivalent CO2» sous forme de kWh, alors 2 tonnes de CO2 sont équivalentes à 978,95 kWh thermiques, soient à 3524,23 MJ (ce qui est différent des 28477 MJ ayant intervenu dans la combustion du décane pour produire 2 tonnes de CO2).

Cette observation entraîne un autre problème : peut-on vraiment voyager de Paris à New York en aller-retour avec seulement 645,45 kg de décane ? La distance entre Paris et NY est de 5851 km, or pour 2 tonnes de CO2 pour un aller-retour (2 × 5851 = 11702 km), ça fait une moyenne d’émission en CO2 de l’ordre de 170,9 g/km. C’est cohérent et crédible.

Ma conclusion est la suivante : pour le voyage en avion dans notre exemple, il ne s’agit pas d’équivalent énergétique en CO2, il s’agit d’émission directe réelle de CO2 sans aucun rapport avec une quantité d’énergie.

© 2013 John Philip C. Manson

Une erreur dans un livre de thermodynamique pour ingénieurs

Je sors soudain de ma réserve et j’écris aujourd’hui exceptionnellement un article, par nécessité. Je n’avais plus rien publié de tel depuis fin juin 2012.

En lisant tranquillement le livre «Aide-mémoire de thermodynamique de l’ingénieur, énergétique – environnement» (éditions Dunod, 2004), ISBN 2100071548, j’ai constaté une erreur de paramètre physique dans la page 282 dans le chapitre consacré à l’effet de serre.

Comme le code de la propriété intellectuelle autorise les analyses et courtes citations justifiées par le caractère critique, pédagogique ou d’information de l’œuvre à laquelle elles sont incorporées, je reproduis ci-dessous les passages concernés sous forme d’images :

CONFUSION ENTRE PLANCK ET STEFAN-BOLTZMANN

  • Planck-BoltzmannIl ne s’agit en aucun cas de la constante de Planck, car ici l’équation est celle de Stefan-Boltzmann. Le sigma désigne en réalité la constante de Stefan-Boltzmann dont l’ordre de grandeur est d’environ 8,56 × 1025 fois celui de la constante de Planck. Le flux Phi(ir) est exprimé en W/m² et l’émissivité est une grandeur sans dimension (sans unité), tandis que T désigne la température absolue, il s’agit donc bien pour sigma de la constante de Stefan-Boltzmann.

PEUT-ON ÉVALUER UNE TEMPÉRATURE MOYENNE SANS EFFET DE SERRE ?

  • Greenhouse16D’autres sources mentionnent que la température moyenne globale serait de -18 ou -19°C sans l’effet de serre par le CO2, d’où 33 degrés de différence que l’on rencontre souvent dans les calculs ailleurs. Je pense qu’il est difficile d’estimer avec certitude une température moyenne en l’absence d’effet de serre.

Mise à jour le lendemain de la création de l’article :

À PROPOS DU RAYONNEMENT SOLAIRE REÇU SUR TERRE

J’ai relevé une erreur potentielle lors de la poursuite de la lecture du même ouvrage, page 284.

Copie image :

  • Solaire-francais700 000 TWh = 7×10¹⁴ kWh puisque 1 TWh = 1 milliard de kWh = 3,6 milliards de MJ = 3,6×10¹⁵ J.Or sachant que 1 kWh équivaut à 3,6 MJ, je trouve ceci :
    7×10¹⁴  ×  3 600 000 = 2,52×10²¹ J/an
    alors 2,52×10²¹/(86400 × 365,25) = 7,985×10¹³ W d’énergie solaire reçue en France métropolitaine.Et sachant que 1 km² équivaut à 1 000 000 m², et que la France métropolitaine a une superficie de 552 000 km², l’aire de l’Hexagone est de 5,52×10¹¹ m².Par conséquent :7,985×10¹³ / (5,52×10¹¹) = 144,66 W/m² d’énergie solaire moyenne captée en Hexagone.

Cette grandeur vaut environ 14% de la puissance solaire réelle moyenne reçue (1 kW/m²).

Comment expliquer cette différence flagrante ?

La réception concerne la totalité de la surface de l’Hexagone, et pas seulement les panneaux solaires, puisque l’énergie solaire réalise 1,09 TWh par an de production électrique en France.

Puis il ne s’agit pas de 144,66 W/m² de production électrique (après perte due au rendement), il est bien écrit dans la page qu’il est question d’«énergie solaire annuelle reçue sur l’ensemble du territoire français.»

Bon, soit, j’ai parlé de l’Hexagone seul, mais on peut y rajouter les territoires et départements d’outremer.
Le recalcul indique maintenant 118,23 W/m² en moyenne (la superficie totale du pays étant plus grande avec l’outremer inclus). Mais même en tenant compte de l’inclinaison de l’axe de rotation terrestre, ça ne colle pas.

D’où provient l’erreur ?
La nuit, il n’y a pas de soleil, donc 1kW/m² n’est vrai que de jour sous nos latitudes, et seulement par beau temps ensoleillé. Les aléas de la météo sont à prendre en compte (ciel nuageux). En supposant qu’il n’y ait pas d’erreur dans le livre à propos de l’énergie solaire, alors le rendement de l’énergie photovoltaïque est faible. En effet, si on ne capte que 14% des rayons solaires reçus et si le rendement électrique est de 8 à 20%, on n’aura produit que 12 à 29 W/m² d’électricité…

COMPARAISON DES GAZ À EFFET DE SERRE

Mon présent article est un exemple pour inciter le public de se souvenir que même les livres scientifiques de niveau post-bac peuvent toujours contenir des erreurs, des inexactitudes ou des omissions. L’erreur est humaine, et quotidienne. Se tromper est naturel et normal (on n’est pas des robots…). Cependant, un esprit critique toujours en éveil est un devoir et une nécessité. En effet, ce ne serait pas normal de lire un bouquin sans remarquer les erreurs éventuelles et de les croire comme parole d’évangile… Néanmoins, je suis à peu près sûr que les étudiants auront remarqué eux aussi l’erreur dont j’ai parlé ici.

Salutations à mes lecteurs. Veuillez passer de bonnes fêtes de fin d’année.

  • Puis, pour terminer, et dans un autre contexte que le présent article, j’avais promis il y a plusieurs mois de faire un blâme contre le New Age et ses délires d’apocalypse. Le moment est venu. J’espère que les esprits dérangés du New Age se sont calmés après l’imposture flagrante de la fin du monde du 21 décembre 2012. Une nouvelle expression est apparue : « mentir comme un maya ». C’est surtout les gourous contemporains et leurs adeptes qui mentent, les mayas ayant disparu il y a fort longtemps. Je trouve que les médias ont fait preuve d’un manque de déontologie, une faute. Le devoir du journalisme est de prendre une attitude critique pour dénoncer les sectes, et non d’entrer dans le jeu malsain des sectes pour faire de la propagande et du sensationnalisme sur le thème de la fin du monde… Le mythe de la fin du monde a été chié par une secte ufologique américaine inspirée par un roman russe publié par Zecharia Sitchin en 1976. Est-ce que les chaînes de TV qui ont fait des émissions spéciales «fin du monde» vont-elles présenter des excuses à leurs téléspectateurs ? Franchement, ne se passe t-il rien d’important en priorité pour que les médias aient eu besoin de nous saouler longtemps avec la fin du monde, tout ce cirque pour un non-événement. On n’est plus à l’ère de l’information. Alors qu’ici dans mon blog je m’étais efforcé à apporter de la qualité, et cela gratuitement. Nos libertés dépendent de notre capacité à être sceptiques, et notre époque est menacée par l’émergence de nouveaux obscurantismes.

Cordialement.

John Philip C. Manson

La température mondiale augmenterait-elle de 2°C en 40 ans ?

Le Club de Rome ? C’est une association internationale politico-économique composée d’industriels et de fonctionnaires dont le but est peut-être une stratégie de décroissance. Je préfère me fier aux publications scientifiques à comité de lecture pour m’informer sur ce qui concerne les sciences. La politique, elle, c’est un tout autre domaine.

La température moyenne mondiale a bien augmenté de 0,6°C (plus ou moins 0,2°C d’incertitude) en un siècle et cela correspond à l’évolution du taux de CO2.

  • Cependant, une élévation de 2°C correspond à un taux de CO2 de 3044 ppm (le taux actuel étant d’environ 392 ppm), c’est-à-dire presque 8 fois plus pour les 40 prochaines années : ce n’est pas crédible.
  • Puis de l’année 2052 à 2080, ça fait une augmentation de 3950 ppm qui s’ajoutent aux 3044 ppm, encore moins crédible, comment le taux de CO2 peut-il plus que doubler en 28 ans ? Les possibilités d’extraction du gaz et du charbon ne sont pas exponentielles : il est réellement de plus en plus difficile d’extraire les énergies fossiles !

Par contre, l’effet Joule qui est la chaleur dégagée par l’utilisation de l’électricité, c’est une possible cause anthropique de réchauffement depuis un siècle.
Il est vrai qu’il faut sensibiliser le public aux problèmes environnementaux, mais il vaut mieux le faire avec des données factuelles valides. Le réchauffement depuis un siècle est une réalité, mais les conjectures sur l’avenir sont sujettes à caution, surtout quand ce sont des structures politiques «habillées de science» pour la circonstance…
Je suis d’avis qu’il faut réduire les gaz à effet de serre, mais sortir du nucléaire ne fait qu’annoncer certainement le retour des centrales à charbon (c’est contraire aux objectifs de lutte contre le CO2), comme cela s’est passé en Allemagne, malgré l’espoir misé sur les très coûteuses énergies renouvelables qui restent insuffisamment rentables en production électrique…
Rappel concernant les gaz à effet de serre : les équations de thermodynamique utilisées sont la loi d’Arrhenius (courbe logarithmique) et la loi de Stefan-Boltzmann. Souvent les chiffres prédits pour le futur, entre le taux de CO2 et la variation de température, ça ne colle pas.

Des prédictions sont seulement des hypothèses dont la validité ou l’invalidité ne sera connue qu’au bout d’un délai déraisonnable.
Et les prédictions climatiques, rappelons-le, sont des chiffres comportant une grande marge d’incertitude : ces chiffres ne sont pas exploitables, ce ne sont qu’une hypothèse comportant une incertitude. C’est un peu comme si on disait que untel dans 30 ans sera flashé (ou pas) en voiture et dont la vitesse est comprise entre 50 km/h et 150 km/h (grande incertitude), et que le but recherché est de savoir avec précision combien de points seront perdus sur le permis de conduire…

Des quantités comportant des incertitudes, et fondées sur une hypothèse, ce ne sont pas des données factuelles, ça ne reste que de la spéculation. Le critère d’une hypothèse scientifique c’est sa possibilité de pouvoir être réfutable dans un délai raisonnable, est-ce le cas avec les spéculations sur le climat futur ? Le pire c’est que souvent, la variation prédite du taux de ppm ne correspond pas en fonction de la variation prédite de température, ce n’est pas cohérent vis à vis de la thermodynamique (loi d’Arrhenius et loi de Stefan-Boltzmann), même en prenant compte des rétroactions.

Il y a parfois des études publiées sur la paléoclimatologie qui essaie de démontrer que le taux de CO2 évolue conformément avec la température, mais dans le passé plus ancien que les glaces de l’Arctique et de l’Antarctique il n’y a pas de carottage possible pour connaître le taux de CO2 plus ancien que le Pléistocène. Et le taux de CO2 du passé n’est connu qu’avec une très grande incertitude (de 2 à 7 fois le taux actuel il y a 150 millions d’années), et la température n’est pas non plus connue avec précision. Ainsi, comment peut-on prétendre fournir des données exactes à partir de paramètres très incertains ? C’est là la faille.

La science ne consiste pas à adhérer à des « vérités ». La science consiste à critiquer des théories et des hypothèses avec l’appui des faits, afin d’en évaluer la solidité. Le critère de la science, c’est la réfutabilité, pas la crédulité. Renseignez-vous, vous verrez, recherchez le groupe de mots «définition de la science» sur Google, informez-vous. Le climato-scepticisme qui nie le réchauffement, il a effectivement tort, car le réchauffement depuis un siècle est une réalité, mais il existe cependant des biais et des erreurs dans le discours climatologiste (surtout concernant les prédictions futuristes) et ce serait le comble de les nier.

La conjoncture économique est morose… Mais l’industrie politique de la peur, en revanche, se porte à merveille ! La vraie science se base sur la transparence totale, sur la raison, et sur des faits.

Certains journalistes scientifiques (même ceux qui sont sensibilisés à l’environnement, donc pas forcément que les climato-sceptiques) commencent à critiquer l’idéologie centrée sur le carbone.

Complément :

J’ai affiné les calculs en tenant compte des rétroactions, et en me basant sur une température moyenne globale de 14,38°C en 2011 avec un taux de CO2 de 392 ppm.

  • La croissance du taux de CO2 est actuellement de 15 ppm supplémentaire par décennie depuis 1970, c’est un fait.
  • En prenant en compte les rétroactions liées à l’effet de serre, j’obtiens un résultat plus conforme par rapport à l’absence de rétroactions, c’est-à-dire que le calcul indique que 2°C supplémentaires correspondent à 813,5 ppm, pour 2052. Et que 2,8°C supplémentaires correspondent à 1094 ppm, pour 2080. Soit une différence de 280,5 ppm entre 2052 et 2080 (donc en 28 ans). Plus clairement : entre 2012 et 2052 (soit 40 années), il y aurait 421,5 ppm de plus, soit environ 105 ppm de plus par décennie ; puis entre 2052 et 2080 (donc en 28 années), il y aurait 100 ppm de plus par décennie. Ces valeurs ne sont pas valides, elles sont environ 7 fois plus élevée que la croissance actuelle depuis 1970 : 15 ppm de plus par décennie !!!! Il y a donc bien un problème de crédibilité.

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  • Rapport NIPCC_VF_04   : ce document montre les incertitudes liées aux gaz à effet de serre, et montre aussi l’invalidité des modèles numériques et montre que l’évolution du taux de CO2 dans le passé est mal compris et sujet à controverse.

© 2012 John Philip C. Manson

La dictature du carbone

Voici une vidéo intéressante que j’ai trouvé en me renseignant sur Google à propos du journalisme scientifique.

Le thème de la vidéo est la dictature du carbone. Le dioxyde de carbone est devenu un indicateur environnemental incontournable. Frédéric Denhez est un journaliste scientifique, il a écrit un ouvrage sur le «fétiche CO2» qui est devenu «l’indicateur à tout faire qui pourrait devenir le dictateur de nos futures sociétés». Selon lui, «l’indicateur CO2 n’est pas mauvais en lui même, ce qui ne va pas c’est l’interprétation qu’on en fait !». D’ailleurs, la vidéo m’a donné envie de lire le bouquin du journaliste.

Ce que j’en pense ? Il est heureux de constater qu’il existe quelqu’un qui est sensible aux problèmes environnementaux et qui conserve néanmoins une attitude critique. Le vrai journalisme scientifique (et même le journalisme tout court), c’est ça.

La notion d’impact carbone est devenu chez certains écologistes un indicateur unique et absolu, c’est prendre parti pour un concept très réducteur qui ne prend pas en compte toutes les subtilités des mécanismes environnementaux dans leur diversité.

M. Denhez a raison en évoquant le P.I.B. qui est alors remplacé par le bilan carbone. Je fais remarquer que le bilan carbone devient une figure de rhétorique, il donne du poids à une idéologie, peut-être dans le but louable de sensibiliser à la protection de la Nature, mais pas toujours…

Mais ce seul indicateur écologique qu’est le «démon» carbone (peu à peu diabolisé par certains), c’est être réducteur, c’est de la pensée unique, c’est choisir la facilité, et ce n’est pas très scientifique comme attitude, d’autant plus que j’ai des preuves que les évaluations de l’impact du carbone diffusées à travers le web sont souvent fausses quand on les vérifie soigneusement par calcul (voir la liste tout en bas du présent article).

Ce qu’il faut retenir de mon présent article, c’est que même si on adhère à l’écologie, on doit avoir le devoir de conserver une attitude critique, même en ce qui concerne la climatologie et les sciences connexes. L’écologie est une science, et en tant que telle, elle est ouverte au critère de réfutabilité comme n’importe quelle autre science.

Si l’on érigeait une science en dogme politique, et s’il est mal vu de remettre ce dogme en question, alors si on appliquait ce contexte au domaine de la physique nucléaire, par exemple ça donnerait à peu près ceci : « Quoi ? Tu oses remettre en question les neutrinos plus rapides que la lumière ? Espèce de neutrinosceptique ! ». Or la science ça ne se passe pas comme ça, la science n’est pas du scientisme absolu, la science vise à la recherche de failles : on observe, on cherche à réfuter les premières impressions par une contre-expertise, c’est ce qui arriva avec l’expérience ICARUS qui a invalidé les résultats de l’expérience OPERA, et dans ce travail les physiciens ont été très intègres car ils ont soigneusement recherché les erreurs et les biais expérimentaux possibles. L’écologie et la climatologie, en tant que sciences, doivent pouvoir être critiquées sur la base de faits comme pour n’importe quelle théorie scientifique. Pourquoi les climatosceptiques n’auraient-ils pas le droit (et le devoir) de critiquer s’ils suivent rigoureusement la méthode scientifique ? Pour rassurer mes lecteurs, j’atteste la réalité du réchauffement climatique, mais celui-ci est lent, en effet il faut 50000 ans pour une fonte totale des glaces terrestres avec un réchauffement de 2°C, et 8000 ans avec 4°C, et 2000 ans avec 8°C (source : S&V n°1136, p. 26) donc PAS EN L’INTERVALLE D’UN SIÈCLE À PEINE ! Et certains pouvoirs politiques montrent une image réductrice de la climatologie en se focalisant exclusivement sur le carbone, et déforment plus ou moins les faits de la science en ne prenant pas en compte l’ensemble des paramètres ainsi que les incertitudes qui y sont liées.

  • Si le CO2 peut néanmoins nous donner un aperçu de nos habitudes consuméristes, une grande majorité d’études montrent des chiffres erronés :
  1. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/27/analyse-de-sv-n1136-de-mai-2012/
  2. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/24/lenergie-en-allemagne-dont-le-nucleaire/
  3. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/23/est-ce-lacidification-des-oceans-qui-nuit-aux-huitres/ (incohérences sur les pourcentages sur les variations de pH)
  4. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/23/limpact-du-co2-et-la-thermodynamique-chimique/  (un cas d’exception où ma critique conclut à des données cohérentes, toutes les autres analyses ayant révélé des contradictions)
  5. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/23/climat-le-co2-grille/   (un cas d’effet de serre paléoclimatique dans lequel le taux de CO2 n’est pas cohérent avec la variation de température, que l’on prenne en compte les rétroactions ou non… voir ici aussi sur le même sujet : https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/08/analyse-dun-article-qui-designe-le-co2-comme-la-cause-de-la-fin-de-la-glaciation-de-wurm/)
  6. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/20/le-biodiesel-plus-nefaste-que-le-diesel-normal-selon-greenpeace/   (une analyse qui confirme les dires de Greenpeace à propos du biométhanol, mais mon analyse révèle finalement que si le biométhanol remplace l’octane alors il faut en consommer une masse double pour émettre autant de CO2 qu’avant et parcourir autant de km…)
  7. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/07/verification-dun-calcul-de-bilan-en-co2-sur-un-site-de-demarches-administratives/  (une analyse qui confirme les calculs sur le carbone, avec cependant une remarque très intéressante sur l’azote)
  8. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/07/combien-de-co2-degage-un-kwh-electrique/    (une analyse qui évalue la production effective de CO2 par rapport à la production électrique réelle ; article susceptible de seconde vérification par moi-même)
  9. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/06/analyse-dun-article-sur-la-consommation-annuelle-de-papier/  (quand mon calcul prouve que l’impact en CO2 est pire que ce qu’avait évalué la fondation N. Hulot…)
  10. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/05/analyse-critique-google-energie-electrique-et-impact-en-equivalent-carbone/ 
  11. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/03/analyse-dune-phrase-de-wikipedia-sur-lenergie-eolienne/ 
  12. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/03/30/critique-dun-encart-publicitaire-ecolo/
  13. https://jpcmanson.wordpress.com/2012/01/10/analyse-dun-paragraphe-ecolo-du-journal-le-monde/
  14. https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/06/les-economistes-et-le-co2/
  15. https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/06/thermochimie-etude-de-divers-combustibles/   (une base de données pour faire des calculs sur le CO2 et les kWh qui y sont associés)
  16. https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/05/des-sacs-ecologiques-en-amidon-ou-en-cellulose/   (expériences de chimie à réaliser pour évaluer les sacs écolos)
  17. https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/05/de-lart-de-ne-plus-se-chauffer-decemment-en-hiver/
  18. http://jpmanson.unblog.fr/2011/10/23/le-livre-le-fanatisme-de-lapocalypse-de-pascal-bruckner/

Bon j’arrête là, car sinon ça va me prendre des heures pour continuer la liste…

En résumé, comme M. Denhez, je pense que les médias parlent du carbone à tort et à travers. Je ne sais pas s’il a lui-même fait des calculs (mais j’ai hâte de lire son bouquin), mais je ne peux qu’affirmer que les médias emploient des quantités comparatives (CO2/énergie) le plus souvent FAUSSES ou biaisées par rapport aux données factuelles de la chimie et de la thermodynamique. Si l’augmentation du taux de CO2 atmosphérique est une réalité, alors si des évaluations sont faites, il faudrait des calculs corrects pour rester crédible. Sensibiliser le public à l’écologie, ça commence d’abord par le devoir de cohérence avec les faits, sinon le public finira inévitablement par se méfier et à rejeter l’écologisme idéologique autant que l’écologie scientifique.

Certains ont quand même des idées bizarres pour lutter contre le global warming : http://www.theatlantic.com/technology/archive/2012/03/how-engineering-the-human-body-could-combat-climate-change/253981/   On nous suggère des humains génétiquement modifiés pour réduire le réchauffement climatique… L’écologisme soutient-il des thèses eugénistes ? Jusqu’où l’irrationnel peut-il aller ? Sachant les liens de l’écologisme avec la politique, on peut craindre des dérives…

N’ayons pas peur des accents alarmistes des prophètes qui nous promettent la fin du monde pour très bientôt, et posons-nous cette question : «La peur est-elle bonne conseillère dans l’écologie ?». Le recul critique, des bases scientifiques et savoir calculer rigoureusement, voila les bons conseillers.

Semez le doute. Que la raison vous serve de guide.

© 2012 John Philip C. Manson

Climat : le CO2 grillé ?

Après la fièvre qu’on provoqué les résultats du premier tour des élections présidentielles, il est temps de penser momentanément à autre chose.

Je viens de lire l’article suivant : http://www.liberation.fr/terre/2012/04/16/climat-le-co2-definitivement-grille_812129

Je ne conteste pas la réalité du réchauffement climatique : c’est un fait. Je ne conteste pas non plus l’effet de serre du CO2, mais c’est une cause partielle. En effet, le début de la déglaciation il y a 21000 ans n’est pas causé par les activités humaines à cette époque : la variation du taux de CO2 a forcément une cause naturelle il y a 21000 ans, mais une cause quand même. Je pose l’hypothèse que les cycles de Milankovic ont initié un réchauffement qui a ensuite fait augmenter le taux de CO2, lequel a contribué ensuite à un effet de serre. Mais l’effet de serre n’explique pas tout, et il existe des arguments pour cela.

Un internaute a laissé un commentaire dans l’article de Libération pour exprimer ses doutes, en voici la copie d’écran :

La remarque de jipebe à propos de la comparaison du taux de CO2 par rapport à la variation de température est très pertinente, il a trouvé comme moi la faille de l’étude scientifique publiée. En consultant le profil de jipebe, on constate son humeur : «Pouvons-nous espérer un retour de l’éthique et de l’objectivité journalistique concernant la problématique climatique ?»  Il n’a pas tort…

Moi-même, j’ai exprimé des arguments détaillés environ deux semaines plus tôt : https://jpcmanson.wordpress.com/2012/04/08/analyse-dun-article-qui-designe-le-co2-comme-la-cause-de-la-fin-de-la-glaciation-de-wurm/

En effet, s’il existe éventuellement un lien entre la variation du taux de CO2 et la variation de température, il faut que les proportions variationnelles soient cohérentes entre les paramètres pour pouvoir conclure au rôle certain et majeur du CO2 sur le climat.

Mais mon analyse a montré que les variations des deux paramètres (CO2/température) ne collent pas selon la loi de Arrhenius (équation de thermodynamique utilisée par le GIEC). Cette incohérence concerne les effets directs de l’effet de serre par le CO2, mais je me suis aperçu aussi que l’incohérence demeure aussi si l’on tient compte des rétroactions !

Pour élever de 8°C une température moyenne globale, il faut une variation énorme du taux en ppm en CO2, or la variation de la concentration en CO2 lors de la déglaciation passe de 185 ppm à 265 ppm, ce qui est beaucoup trop faible pour expliquer une variation de 8°C, même compte tenu des rétroactions.

  • Sans les rétroactions, l’effet de serre par le CO2 en passant de 185 à 265 ppm provoque une élévation de 0,35°C.
  • Avec les rétroactions, l’effet de serre par le CO2 en passant de 185 à 265 ppm provoque une élévation de température entre 0,78 et 2,36°C.
  • On est donc loin de l’élévation de 8°C...

Il y a vraiment un problème évident de crédibilité.

© 2012 John Philip C. Manson

Combien de CO2 «dégage» un kWh électrique ?

On y lit que «le Potentiel de réchauffement global (PRG) est l’unité de mesure de l’effet d’un GES sur le réchauffement climatique par rapport à celui du CO2» qui sert de référence. «Par exemple, le méthane a un PRG de 23, ce qui signifie qu’il a un pouvoir de réchauffement 23 fois supérieur au CO2.»

Cette unité de mesure qu’est le PRG, je me demande premièrement si elle est validée par le système international des unités de mesure (SI). Et dans un de mes articles anciens, j’ai prouvé que le pouvoir radiatif des gaz à effet de serre par rapport au CO2 comportait une importante incertitude, avec le cas du méthane en particulier : http://jpmanson.unblog.fr/2011/07/17/de-combien-de-fois-le-methane-est-un-gaz-a-effet-de-serre-plus-puissant-que-le-co2/  (ce lien est mort, mais l’article existe désormais ici : https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/05/de-combien-de-fois-le-methane-est-un-gaz-a-effet-de-serre-plus-puissant-que-le-co2/). Les ressources scientifiques académiques ne donnent qu’une approximation de cette grandeur relative, ce n’est donc pas une unité de mesure précise et fiable. J’ai pu voir 18 sources qui donnaient 11 valeurs contradictoires, le pouvoir radiatif du méthane par rapport au CO2 est ainsi estimé, selon les sources, entre 20 fois et 72 fois, ce qui fait quand même une grande incertitude. Ainsi, le PRG est une estimation, pas une mesure.

Ensuite, à propos de l’équivalence carbone, l’article dit que «Un kg CO2 contient 0,2727 kg de carbone». C’est correct, car le calcul consiste à diviser la masse molaire du carbone par celle du CO2 : 12/44 = 0,2727 kg de carbone pour 1 kg de CO2.

À propos de l’équivalence entre CO2 et kWh électrique, on lit dans l’article que «En France, un kWh électrique produit 0,09 kg CO2. Il faut donc, en moyenne, un peu plus de 11.100 kWh d’électricité pour produire une tonne de CO2». Mais il s’agit là d’une estimation qui varie d’un pays à l’autre, et d’un continent à l’autre. C’est une grandeur de comparaison relative qui ne se base pas sur des unités physiques fondamentales.

J’ai justement les données sous les yeux : pour un total de 550,3 TWh annuels de production électrique en France, l’énergie d’origine thermique (charbon, gaz, etc) produit 59,4 TWh. C’est-à-dire que sur la puissance électrique totale de 62,78 GW, l’énergie thermique (par combustion) délivre une puissance de 6,776 GW. Ainsi, la proportion de l’énergie thermique par rapport au total est de 10,79% en France. Je suppose que le kWh dont parle le site web analysé désigne toute l’électricité, et le CO2 ne concerne cependant que les énergies d’origine thermique (seuls émetteurs de CO2). Ainsi, dans les faits, pour 1 kWh produit par toutes les différentes sources d’énergie (dont le nucléaire et les énergies renouvelables), l’énergie thermique (par combustion) produit quant à elle une quantité de 0,1079 kWh qui est à relier avec les 90 grammes de CO2.

  • Une quantité comme 1 kWh est égale à 3,6 MJ, et 3,6 millions de joules c’est énorme par rapport à 90 g de CO2 produit.
  • 90 g de CO2 c’est égal à 2,045 moles de CO2, donc 1 kWh pour 90 g c’est équivalent à 1760 kJ/mol de CO2.
  • Pour une simple combustion chimique (oxydation de carbone ou d’hydrocarbure), 1760 kJ/mol c’est trop élevé pour être crédible.
  • En effet, la combustion du carbone libère une énergie de 393,5 kJ par mole de CO2.
  • Ainsi, si l’on prend en compte la fraction des centrales thermiques par rapport au total électrique, on doit multiplier 1760 par 0,1079.
  • Donc 0,1079 kWh pour 90 g de CO2 émis, c’est équivalent à 1760 × 0,1079 = 189,9 kJ par mole de CO2, soit la moitié du bilan de la réaction chimique…
  • Par conséquent, la différent relevée dans le résultat montre que 1 kWh de l’électricité totale n’est pas équivalente à 90 g de CO2.
  • 0,1079 kWh = 388.44 kJ, et il faut trouver 393,5 kJ/mol. Ainsi il faut 0,987 mole de CO2 pour trouver une égalité.
  • Ainsi, pour 0,1079 kWh électrique d’origine carbonique (soit 1 kWh pour l’électricité totale), on aura produit 43,434 g de CO2, et non pas 90 g. Donc c’est deux fois moins de CO2 que prévu. Mais cela s’explique par un rendement inférieur à 100%. Ainsi, avec un rendement de 48% environ, l’équivalence de 90 g de CO2 pour 1 kWh est correcte.

Cela vaut le coup de tout vérifier, non ?

Relecture de l’article le 1er juin 2012 : calculs corrects.

  • Moralité : ne jamais considérer des affirmations pour vraies dans les médias, il convient toujours mieux de vérifier les données quantitatives quand cela est possible.
  • Souvent, dans les magazines et dans le web, la mode actuelle de l’«équivalent-carbone» est utilisée à tort et à travers par les journalistes, ou des militants, voire des politiciens, avec des données quantitatives fausses…

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© 2012-2013 John Philip C. Manson