8 • Énergie
et changement climatique
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8.1 Thermodynamique du changement
climatique
des catégories de sources d’énergie : d’une part, l’énergie « chimique »
PES chim (combustibles fossiles – charbon, gaz, pétrole – et énergie nucléaire)
et d’autre part les autres énergies que nous mettrons dans la catégorie
des énergies renouvelables, ENR. L’énergie « chimique » résulte d’une
variation de l’énergie interne de la Terre, alors que ce n’est pas le cas
pour les ENR. Nous verrons que cette différence est fondamentale. La
variation d’énergie interne de la Terre due à la consommation d’énergie s’écrit :
[8.15]
où le signe moins est utilisé pour signifier que la combustion de même
que la réaction nucléaire sont exothermiques. La consommation correspondante d’énergie est donnée par :
PES chim = Q comb + Q nucl
[8.16]
Avec cette modification de son énergie interne, la réponse de la Terre à
l’excès d’énergie dE 1 intégrant la consommation d’énergie W 0 non dissipée en chaleur de l’équation [8.15] s’écrit :
[8.17]
où dt 0 correspond à une année de consommation d’énergie afin d’être
cohérent avec les bilans de l’AIE.
En tenant compte de [8.12], [8.15] et [8.16], [8.17] s’écrit :
[8.18]
où les différentes variations dans [8.18] sont prises sur une base annuelle.
L’énergie primaire étant égale à :
TPES = PES chim + ENR
[8.19]
=
-
2
chim
comb
nucl
d
d
U
U
Q
Q
(
)
= -
-
=
+
+
&
&
&
&
&
1
I R 0
0
1
2
0
d
d
d
d
d
d
d
k
E
E t W
U
U
E t
(
) δ
δ
= -
-
=
+
+
+
-
Â
&
1
I R 0
0
chim
d
d d
d
d
p
mm
vv
k
i
i
E
E t W
Mc T
M L
M L
E PES