Séance de cours

Production et utilisation mondiales de l'énergie

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Dans cours

ENG-410: Energy supply, economics and transition

This course examines energy systems from various angles: available resources, how they can be combined or substituted, their private and social costs, whether they can meet the energy demand, and how the transition to a renewable energy system can be foste ...

Description

Cette séance de cours porte sur les tendances mondiales de la production et de l'utilisation de l'énergie, en mettant l'accent sur les sources d'énergie renouvelables telles que le photovoltaïque et l'énergie éolienne. Il traite de la croissance des installations d'énergie renouvelable, des défis posés par les réserves de combustibles fossiles et de l'impact du charbon, du gaz et du pétrole sur l'environnement. La présentation porte également sur l'extraction et la consommation de gaz naturel, y compris de gaz de schiste, et sur la conversion du charbon en combustibles liquides. L'instructeur donne un aperçu des aspects économiques de la production d'énergie, des incidences environnementales des combustibles fossiles et du potentiel des sources d'énergie renouvelables pour répondre aux besoins énergétiques futurs.

Enseignant·e·s (4)

Claudia Rebeca Binder Signer

Née à Montréal, Claudia R. Binder est d’origine canadienne, suisse et colombienne. Elle grandit entre la Suisse et la Colombie. Alumni de l’ETH de Zurich, elle y obtient un diplôme en biochimie et un doctorat en Sciences de l'environnement, de 1985 à 1996. Elle poursuit sa carrière avec un post doctorat à l'Université du Maryland, aux États-Unis, de 1996 à 1998, et travaille en qualité d’assistante-senior à l’ETH jusqu’en 2006, où elle se spécialise dans les systèmes humains-environnementaux. Elle est ensuite nommée Professeure assistante au Département de géographie de l'Université de Zurich, un poste qu’elle occupe jusqu’en 2009. Elle obtient en 2009 le titre de Professeure ordinaire en Sciences systémiques à l’Université de Graz, en Autriche et rejoint en 2011 le Département de Géographie de l’Université de Munich, en Allemagne, en tant que Professeure ordinaire en relations humaines-environnementales. Elle intègre l’EPFL en mars 2016, où elle ouvre le Laboratoire de relations humaines-environnementales dans les systèmes urbains (HERUS), rattaché à la Chaire La Mobilière pour l’écologie urbaine et un mode de vie durable, au sein de la Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC). Ses recherches portent sur l'analyse, la modélisation et l'évaluation de la transition des systèmes urbains vers la durabilité. Elle examine en particulier comment nous pouvons mieux comprendre la dynamique du métabolisme urbain, ce qui caractérise une ville durable et ce qui anime et entrave les processus de transformation. Elle explore ces sujets en combinant les domaines des sciences sociales, des sciences naturelles et de la science des données. Ses recherches portent sur l'alimentation, l'énergie, les modes de vie et les transports durables dans les systèmes urbains. En Suisse, Binder a été nommé membre du Conseil de la recherche, Division des programmes du Fonds national suisse (FNS) en 2016 et fait partie du Comité directeur du Programme national de recherche 71 du FNS, "Gestion de la consommation d'énergie" et du Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER). Elle est également membre du comité directeur sur Sustainability Research des Académies suisses des sciences et des lettres. En 2019, elle a été élue membre du Conseil universitaire de l'Université de Munich (LMU). A l’EPFL, Claudia R. Binder est la directrice académique du programme d’enseignement interdisciplinaire «Projeter Ensemble». Elle a été nommée membre de la Direction du Centre de l'énergie en 2018 et dirige depuis 2019 le groupe de travail sur la Stratégie énergétique et de durabilité de l’école.

Source officielle

Concepts associés (32)

Charbon

Le charbon est une roche sédimentaire combustible, riche en carbone, de couleur noire ou marron foncé, formée à partir de la dégradation partielle de la matière organique des végétaux. Il est exploité dans des mines, appelées charbonnages. Couvrant 26,8 % des besoins énergétiques mondiaux en 2020, le charbon est la seconde ressource énergétique de l'humanité, derrière le pétrole (29,5 %) et devant le gaz naturel (23,7 %), et la première source d'électricité avec 35,2 % de la production d'électricité en 2020 contre 38,3 % en 1973.

Coal analysis

Coal analysis techniques are specific analytical methods designed to measure the particular physical and chemical properties of coals. These methods are used primarily to determine the suitability of coal for coking, power generation or for iron ore smelting in the manufacture of steel. Coal comes in four main types or ranks: lignite or brown coal, bituminous coal or black coal, anthracite and graphite. Each type of coal has a certain set of physical parameters which are mostly controlled by moisture, volatile content (in terms of aliphatic or aromatic hydrocarbons) and carbon content.

Sortie des combustibles fossiles

thumb|right|La marée noire consécutive à l'explosion de la plate-forme pétrolière Deepwater Horizon, en 2010, a répandu de barils de pétrole dans la mer. La sortie des combustibles fossiles désigne l'abandon progressif des combustibles fossiles dans tous les secteurs où ils sont utilisés : la production d'électricité, le chauffage, les transports et l'industrie.

Fossil fuels lobby

The fossil fuels lobby includes paid representatives of corporations involved in the fossil fuel industry (oil, gas, coal), as well as related industries like chemicals, plastics, aviation and other transportation. Because of their wealth and the importance of energy, transport and chemical industries to local, national and international economies, these lobbies have the capacity and money to attempt to have outsized influence governmental policy.

Extraction du charbon

Lextraction du charbon est le processus de collecte de charbon dans le sol. Le charbon représente une source d'énergie fossile et, depuis les années 1880, il est largement exploité dans les centrales électriques. Les industries de l'acier et du béton se servent du charbon pour alimenter l'extraction des minerais et la production des matériaux. Depuis l'époque où les humains creusaient des tunnels pour extraire manuellement le minerai, l'extraction du charbon a connu de nombreuses évolutions ; il est extrait de Mines à ciel ouvert ou de longues tailles.

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Séances de cours associées (64)

Réchauffement climatique : émissions et stratégies d’atténuation

Discute du réchauffement climatique, de ses sources d'émissions et des stratégies d'atténuation nécessaires.

Production et utilisation d'énergie

Discuter de la perte de biodiversité, des coûts de la pollution atmosphérique, des objectifs de durabilité et des stratégies d'atténuation des crises climatiques.

Approvisionnement en énergie : économie et transition

Offre une vue d'ensemble de l'approvisionnement énergétique, de l'économie et de la transition vers des systèmes énergétiques durables.

Économie de l’énergie : actifs échoués et risques carbone

Examine les risques économiques des actifs de combustibles fossiles échoués et le besoin urgent d'investissements dans l'énergie durable.

Découpler la croissance économique des émissions de carbone

Répond à la nécessité d’une réduction significative de l’intensité en CO2 pour atteindre les objectifs climatiques tout en examinant l’interaction entre la croissance économique et les émissions de carbone.

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Christophe Ballif

Christophe Ballif is director of the Phototovoltaics and Thin Film Electronics Laboratoryb) (PV-Lab at the institute of microengineering (IMT) in Neuchâtel (part of the EPFL since 2009). The lab focus is on the science and technology of high efficiency heterojunction crystalline cells,so-called passivating contacts for solar cells, multi-junction solar cells include novel generation Perovskite on innovative optical high speed detector and on various macroelectronics application. It also deals with energy management with a focus on integration of solar electricity into the energy system. The PV-Lab has strongly contributed to technology transfer and industrialization of novel devices and full technology with numerous companies. Christophe Ballif graduated as a physicist from the EPFL in 1994, where he also obtained in 1998 his Phd degree working on novel PV materials. He accomplished his postdoctoral research at NREL (Golden, US) on compound semiconductor solar cells (CIGS and CdTe). He worked then at the Fraunhofer ISE (Ge) on crystalline silicon photovoltaics (monocrystalline and multi-crystalline) until 2003 and then at the EMPA in Thun (CH) before becoming full professor at the University of Neuchâtel IMT in 2004, taking over the chair of Prof. A. Shah. Since 2013, C.Ballif is also the director of the new CSEM PV-Center, also located in Neuchâtel. The CSEM PV-Center is focussing more on industrialisation and technology transfer in the field of solar energy, including solar electricity management and storage. At the core of the CSEM PV-center activities lies several "pilot lines" for various kinds of solar cells manufacturing, with a focus coating technologies, wet chemistry processes for crystalline silicon, metalisation techniques for solar cells, and a platform for developing "ideal packaging solutions and polymers" for PV modules. In addition, joined facitilites between CSEM and EPFL of over 800 m2 are available for modules manufacturing, measuring and accelerated aging. CSEM PV-center has also full team dedicated to storage and energy systems and operates a joined center with BFH in Biel for research on electrochemical storage. He (co-) authored over 500 journal and technical papers, as well as several patents. He is an elected member of the SATW, member of the scientific council of the Swiss AEE, and member of the board of the EPFL Energy center. In 2016, he recieved the Becquerel prize for his contributions to the field of high efficiency photovoltaics.

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Charbon

Coal analysis

Sortie des combustibles fossiles

Fossil fuels lobby

Extraction du charbon

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