Génie de la Transition - 5PMPGETR

Objectif(s)

Faire appréhender aux élèves ingénieurs les ordres de grandeur et les outils pour aborder la Transition, qu'elle soit écologique, énergétique ou sociétale. Ce cours a un objectif avant tout scientifique mais présentera des outils de science sociale pour appuyer ses démonstrations.

Contenu(s)

Le plan du cours se répartit comme suit :

Chapitre 1 : définitions, outils et enjeux.

Le but de ce chapitre est d'appréhender les ordres de grandeur énergétique, les concepts de base de la recherche bibliographique, de la thermodynamique technique, des marchés de l'énergie, du coût de l'énergie et des théories macro-économiques actuelles. Le concept d'EROI sera abordé puis repris au fil de l'eau des chapitres suivants. Enfin les concepts liés à l'environnement (ACV, equCO2, différents impacts, etc.) seront introduits comme support pour les chapitres suivants. Le chapitre se terminera sur une revue des différents biais psychologiques et sociologiques auquel l'ingénieur aura à faire face dans le déploiement de ses projets de Transition.

Chapitre II : les méga-problèmes.

Nous aborderont ici successivement :

• Le problème de la croissance exponentielle de la consommation d'énergie et les différents facteurs y contribuant. Nous analyseront le profil des consommations d'énergie de par de le monde puis le cas particulier de la France.
• Le problème de la croissance exponentielle de la population. Nous verrons les paramètres expliquant la soudaine croissance de la population humaine sur terre à l'échelle de l'histoire, les effets de différents facteurs sur le ralentissement récent de cette croissance ainsi que les projections et conséquences probables de l'augmentation de la population.
• Le problème de la consommation exponentielle des ressources. Nous aborderons ici les concepts de finitude des ressources et du couplage entre l'accès aux ressources et l'EROI. Les ressources renouvelables, énergétiques et minières seront abordées comme un tout lié. Les grands enjeux de la substitution des matériaux critiques seront exposés ici.
• Le problème de la croissance exponentielle des gaz à effet de serre. Nous analyserons ici sur la base des rapports du GIEC et de la bibliographie scientifique les probables effets du réchauffement climatiques. Ce chapitre ne vise pas à dramatiser la situation mais à exposer de manière scientifique ce que l'on sait ou pas sur le réchauffement climatique. Le cas du futur climat mondial, puis européen, sera abordé.

Chapitre III : les solutions actuelles

Ce chapitre abordera une synthèse des connaissances actuelles sur le stockage de l'énergie, sa production au moyen de procédés n'utilisant plus directement de ressources fossiles (dit renouvelables) et les probables nouveaux vecteurs énergétiques que seront la biomasse, l'hydrogène et l'électron. Le chapitre commencera par le stockage, puis étudiera les vecteurs, et fera enfin un bilan des énergies non carbonées par grands secteurs (solaire thermique, photovoltaïque et géothermie, éolien, nucléaire). Ces énergies seront abordées sous le biais de leur EROI, de leur densité énergétique, de leur coût actualisé et enfin de leur ACV).

Chapitre IV : la Transition.

Ce chapitre abordera tout d'abord pourquoi il faut changer de perspective dans la résolution du problème de la non durabilité ou non-soutenabilité du développement de l'humanité, pourquoi les solutions simplistes sont pires que ne rien faire et pourquoi la transition est un travail pour l'ingénieur. Ici seront abordées quelques erreurs monumentales qu'ont entraîné un traitement émotionnel du problème de la Transition. Enfin plusieurs méthodologies rationnelles pour élaborer des projets de transition seront exposées. Un focus scientifique sur la décroissance, ses principes et ses conséquences sera proposé.

Le cours sera volontiers agrémenté de discussions avec les étudiants. Ils seront invités à soumettre leur propre vision de la transition et à en débattre, le sujet de la Transition étant un projet de société avant tout.

• Transferts thermique
• Bases d'électrochimie
• Grandes classes de Matériaux
• Thermodynamique technique