Chimie et changement climatique , livre ebook

Sous la direction de Minh-Thu Dinh-Audouin, Danièle Olivier et Paul Rigny
Chimie et changement climatique
Copyright

© EDP Sciences, Les Ulis, 2016
ISBN papier : 9782759820368 ISBN numérique : 9782759828753
Composition numérique : 2022
http://publications.edpsciences.org/
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Présentation

Le réchauffement de la planète est une réalité aujourd’hui identifiée comme majeure pour la population. Il apparaît deux raisons impératives de modifier nos façons de vivre : limiter le réchauffement de l’atmosphère et nous adapter aux changements climatiques inéluctables.
Il convient de comprendre les causes de ce changement climatique qui sont complexes : de l’intensité du rayonnement solaire, liée à des variations astronomiques de long terme, aux émissions gazeuses dans l’atmosphère, d’origines naturelles ou anthropiques. Il faut ensuite comprendre comment ces facteurs modifient le climat, prévoir les évolutions, anticiper les changements. Les gaz envoyés dans l’atmosphère, créés par une chimie complexe des aérosols, modifient l’intensité du rayonnement solaire ou inhibent l’évacuation de l’énergie de la Terre par effet de serre…
Par des mécanismes chimiques complexes, le réchauffement touche la vie sur Terre : végétale ou animale, terrestre ou marine... Pour s’adapter à ces changements, la chimie a mobilisé ses compétences. Elle fournit les moyens de stocker l’énergie, elle propose d’autres carburants (hydrogène, biocarburants), elle développe de nouveaux matériaux pour des véhicules plus légers et moins gourmands, elle propose d’utiliser le gaz carbonique comme matière première pour une nouvelle chimie organique ou pour élever des microalgues qui pourront fournir elles-mêmes d’intéressants biocarburants.
Table des matières Ont contribué à la rédaction de cet ouvrage (Minh-Thu Dinh-Audouin, Danièle Olivier et Paul Rigny) Avant-propos (Danièle Olivier et Paul Rigny) Préface (Bernard Bigot) Partie 1. Les variations multi-décennales et séculaires du climat Le changement climatique : perspectives et implications pour le XXI e siècle (Hervé Le Treut) 1. Le climat dans lequel se sont développées nos civilisations : une situation très particulière 2. Présentation de modèles de simulation de l évolution climatique 3. Scénarisation des climats futurs : la limite des 2 degrés à ne pas dépasser 4. Les différents symptômes du changement climatique en fonction de modèles 5. Le réchauffement climatique : au-delà de la problématique des sciences physiques et chimiques 6. Les enjeux de l adaptation : les besoins d une expertise à la portée des citoyens comme des décideurs Pour un partage démocratique des décisions La compréhension du changement climatique, de ses sources à sa modélisation : questions encore ouvertes ? (Vincent Courtillot) 1. La vision majoritaire du « changement climatique » 2. La « science du climat » : une science jeune appliquée à des phénomènes anciens 3. L évolution du climat sur de longues périodes (du siècle au million d années) 4. Évolution de l activité solaire 5. Corrélation entre l activité solaire et la variabilité des températures au XX e siècle 6. Sur le bilan radiatif 7. La modélisation du changement climatique : les problèmes encore non résolus 8. Les difficultés des prévisions climatiques Un débat toujours ouvert Flucluations climatiques extrêmes et sociétés au cours du dernier millénaire (Emmanuel Garnier) 1. Les traces du climat dans les archives des hommes 2. Les grandes fluctuations climatiques du dernier millénaire 3 Les « monstruosités » du temps ou les extrêmes climatiques, des signaux climatiques contradictoires L historien et les changements climatiques Partie 2. La chimie : un outil pour l étude du changement climatique La chimie de la glace : une archive de notre environnement passé (Michel Legrand) 1. Comment la glace archive-t-elle notre environnement passé ? 2. Le climat et les gazà effet de serre dans le passé 3. Rôle et complexité de l aérosol atmosphérique La chimie, un allié pour connaître les climats du passé La hausse du niveau de la mer : observations et projections (Anny Cazenave) Chimie atmosphérique et climat (Guy Brasseur) 1. La composition atmosphérique de la Terre 2. L atmosphère est un réacteur chimique loin de l équilibre 3. La qualité de l air : un problème majeur pour notre société 4. L impact des changements climatiques sur la qualité de l air Le système terrestre est complexe Partie 3. La transformation du système énergétique pour assainir notre atmosphère et gérer te risque climatique Que faire du CO 2  ? De la chimie ! (Marc Fontecave) 1. Le dioxyde de carbone et le réchauffement climatique : que faire du CO 2 d origine industrielle ? 2. Le stockage chimique des énergies renouvelables via la transformation du CO 2 3. La photosynthèse naturelle 4. Utilisation du CO 2 dans l industrie actuelle et potentielle CO 2 c est aussi la vie ! Actions des entreprises de la chimie au service de la lutte contre le changement climatique (Philippe G bel) 1. L industrie chimique doit informer les citoyens sur ses actions 2. La réduction de l empreinte environnementale au sein des entreprises de la chimie 3. Les entreprises de la chimie au service de la diminution de l empreinte environnementale des clients 3.5. L économie circulaire La lutte contre le changement climatique : une opportunité pour l industrie chimique Prix du baril et énergies renouvelables (Jean-Claude Bernier) 1. Le prix du baril 2. Les conséquences liées à la chute du prix du baril 3. Qu en est-il pour les énergies renouvelables ? De l avenir pour les énergies renouvelables La complexité du réseau et l électricité verte (Yves Bréchet) 1. La décarbonation de l énergie pour lutter contre le réchauffement climatique 2. Les énergies renouvelables sont au c ur de l actualité 3. Les caractéristiques des énergies renouvelables (EnR) intermittentes 4. De la ressource utilisable à la ressource défaillante : les risques du blackout Le futur du mix énergétique français Partie 4. La chimie pour se passer des combustibles fossiles La chimie face aux défis de la transformation du système énergétique (Sébastien Candel) 1. L énergie : notions fondamentales et enjeux 2. Le défi de la transition énergétique 3. Les défis à relever dans le domaine des énergies renouvelables 4. Le rôle de la chimie dans la transformation du système énergétique Engager de façon décisive un effort de recherche, développement, innovation et industrialisation dans le domaine de l énergie Les microalgues : pour quoi faire ? (Jack Legrand) 1. Le monde des microalgues et des cyanobactéries 2. Produire et valoriser les microalgues 3. État des lieux et avancées majeures dans la culture de microalgues Quel avenir pour les microalgues ? L hydrogène, vecteur de la transition énergétique (Pascal Mauberger) L hydrogène, l énergie de demain ? 2. L hydrogène, pour réduire le gaspillage énergétique 3. La mobilité électrique hydrogène L hydrogène pour le développement durable
Ont contribué à la rédaction de cet ouvrage

Minh-Thu Dinh-Audouin
Danièle Olivier
Paul Rigny

J ean-Claude Bernier
Professeur Émérite de l Université de Strasbourg Ancien directeur du département Chimie du CNRS
Guy Brasseur
Ancien Directeur Institut Max Planck de Météorologie (Hambourg, Allemagne) National Center for Atmospheric Research (Boulder, CO, États-Unis)
Yves Bréchet
Professeur Institut Polytechnique de Grenoble Haut-Commissaire à l Énergie Atomique Membre de l Académie des Sciences
Sébastien Candel
Professeur des Universités Émérite à CentraleSupélec Laboratoire EM2C, CNRS Université Paris-Saclay Vice-président de l Académie des sciences
Anny Cazenave
Directeur pour les sciences de la Terre à l international Space Science Institute à Berne Chercheur Émérite au Laboratoire d Études en Géophysique et Océanographie Spatiale Membre de l Académie des sciences
Vincent Courtillot
Professeur Émérite de Géophysique Université Paris-Diderot Ancien Directeur de l Institut de Physique du Globe Membre de l Académie des Sciences
Marc Fontecave
Professeur au Collège de France « Chaire de Chimie des Processus Biologiques » Président de la Fondation du Collège de France Membre de l Académie des Sciences
Emmanuel Garnier
Membre senior Institut Universitaire de France Directeur de Recherche CNRS Historien du climat et des risques UMR LIENSs-Université de La Rochelle
Philippe G bel
Président de l Union des Industries Chimiques (UIC)
Jack Legrand
Professeur à l Université de Nantes Directeur du GEPEA, Laboratoire de Génie des Procédés, Environnement, Agroalimentaire - UMR CNRS 6144/Université de Nantes/ École des Mines de Nantes/ ONIRIS
Michel Legrand
Directeur de recherche au CNRS Chimiste de l atmosphère et des archives glaciaires Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l Environnement UMR 5183, Grenoble
Hervé Le Treut
Professeur à l Université Pierre et Marie Curie et à l École Polytechnique Directeur de l Institut-Pierre-Simon-Laplace Membre de l Académie des Sciences
Pascal Mauberger
Président Directeur Général de McPhy Energy Président de l Association Française pour l Hydrogène et les Piles à Combustible (AFHYPAC)
Équipe éditoriale :
Minh-Thu Dinh-Audouin,
Danièle Olivier
et Paul Rigny
Avant-propos

Danièle Olivier

Vice-présidente de la Fondation de la Maison de la Chimie
Paul Rigny

Conseiller scientifique après du président de la Maison de la Chimie

L a mission de la Fondation de la Maison de la Chimie est de promouvoir l