Pour lutter contre le réchauffement climatique, on parle souvent de capturer le gaz carbonique (CO₂), mais les méthodes ne sont pas encore au point, et les machines nécessaires pour capter des milliards de tonnes de CO_2, seraient susceptibles d’augmenter d’un quart la consommation d’énergie de l’humanité, et, donc, d’entraîner l’émission d’encore plus de gaz а effet de serre.

           J’ai lu, dans le numéro de décembre 2023 de la revue  "Pour la Science", un article concernant un projet d’action pour diminuer le réchauffement climatique, dont je n’avais jamais entendu parler, ni dans les journaux, ni à la télé.
          Je vais essayer de vous expliquer de quoi il s’agit.

          Une « start-up climatique » américaine a envoyé un ballon rempli de dioxyde de soufre gazeux (SO₂) dans la stratosphère (entre 12 et 50 km d'altitude).
           Libéré dans l’atmosphère, le SO2 entraîne la création dans l’air d’une multitude de micro-gouttelettes, qui, agissant comme de minuscules miroirs, renvoie de la lumière solaire vers l’espace, et refroidit ainsi la Terre.
          La start-up vend ses « crédits de refroidissement » aux entreprises et aux particuliers : 10 dollars suffiraient à financer l’injection d’un gramme de dioxyde de soufre, capable d’éviter le réchauffement dû à l’émission d’une tonne de dioxyde de carbone dans l’atmosphère pendant un an.
          Pour imiter l’action des éruptions volcaniques, il avait déjà été préconisé l’injection d’aérosols d’acide sulfurique dans la stratosphère.
         En 1991, l’éruption du Pinatubo, aux Philippines a projeté dans la stratosphère 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre, et a ainsi refroidi la Terre d’environ 0,5 °C pendant plus d’un an.
         Injecter 5 millions de tonnes de SO₂ dans la stratosphère tous les ans, ce qui coûterait quelques milliards de dollars, suffirait à bloquer 1 а 2 % de la lumière solaire.
         Une simulation sur un modèle de simulation climatique aurait montré que l’on pouvait  obtenir une réduction assez uniforme de 1,7% de la lumière solaire par cette méthode. Mais des évaluations ultérieures plus complètes ont montré que cette uniformité n’était pas bonne, et que une dispersion d’aérosols dans la stratosphère destinée à compenser le réchauffe-ment moyen causé par un quadruplement des niveaux de dioxyde de carbone, la tempé-rature moyenne des tropiques baisserait de 0,3 °C, tandis que celle des pôles serait plus élevée de 0,8 °C, ce qui continuerait à entraîner la fonte des glaces et l’élévation du niveau de la mer.

        Mais cette action est elle sans danger ?
        Les scientifiques pensent que cette dissémination de SO₂ dans la stratosphère pourrait blanchir notre ciel bleu et amincir la couche d’ozone stratosphèrique qui protège la Terre du rayonnement ultraviolet, et également modifier la météorologie locale et déplacer les moussons, qui sont nécessaires aux cultures.
        Elle ne diminuerait pas la concentration de CO2 dans l’atmosphère et n’aurait donc pas d’effet sur l’acidification des océans.
        Il n’est pas impossible que, contrairement au réchauffement climatiuque cette action entraîne une diminution des précipitations et donc des sécheresses.

        La « géoingénierie solaire » (GRS) a préconisé d’autres méthodes peu connues, résumées sur le graphique ci-dessous, emprunté à Pour la Science..
        Peut être faudrait il étudier ces actions, complémentaires de la lutte pour le climat, qui malheureusement a peu de chances de limiter le réchauffement climatique à 1;5 d°C.

       Mais le problème n’est pas simple, car nos modèles climatiques ne sont pas assez fiables et l’exploration de la stratosphère, où la pression de l’air et donc la portance sont très faibles, exige des avions spéciaux, qui ne sont pas encore construits. Les moyens qui permettraient la dispersion de produits en quantité suffisante, ne sont pas encore au point.
      Bref les études et essais nécessaires demanderont des années. 

            Quand on pense à toutes les inondations qui ont eu lieu cet automne, même si on ne peut individuellement les imputer au changement climatique, on s’inquiète de cette évolution, car il est certain que le réchauffement des océans produit des tempêtes plus fréquentes et plus destructrices.
            Les objectifs de l’accord de Paris étaient de tout mettre en œuvre pour ne pas dépasser une élévation moyenne de température de plus d’1,5 d°C.
            Les rejets de gaz à effet de serre ont continué à croître, et si l’on continue sur ce rythme, l’augmentation de température en 2100 risque d’atteindre 4 d°C et même si on prend des mesures importantes de dépasser nettement 2,5 d°C.
            Les scientifiques ont identifié 16 points dont l’évolution et le basculement pourraient entraîner des modifications importantes des grands systèmes régulant le climat terrestre. (comme par exemple la circulation des grands courants dans l’Atlantique, ou la fonte de la calotte glacière du Groenland). Malheureusement ces indicateurs sont en train d’évoluer plus vite que prévu.

            Que se passerait il en France dans un monde réchauffé en moyenne à 2,5 d°C ?

            Les températures moyennes en été pourraient augmenter de 3,5 d°C, ce qui est un doublement par rapport à la situation actuelle (augmentation de 1,7 d°C depuis 1900). Plus d’un quart des nuits pourraient dépasser 20d° et la température dans le midi de la France pourrait atteindre 50 d°C, l'été. Si le niveau de la mer augmente d’un mètre, de nombreux points du littoral seraient touchés, concernant 1,5 millions de personnes en France.
           L’impact sur les forêts et l’agriculture serait important, notamment dans le monde sur la culture du blé, du maïs et du riz.

           Certes des solutions existent mais elles sont au niveau des Etats, et leurs dirigeants ne veulent pas indisposer leurs électeurs.
           Mais ce qui m’agace c’est la position des journalistes qui croient n’importe quoi, le diffusent ou l’interprètent et donnent ainsi de faux espoirs.
          J’ai lu récemment dans une revue le texte suivant :
« Plusieurs ténors de la climatologie estiment pouvoir refroidir la planète en développant massivement les énergies renouvelables, en éliminant les gaz frigorigènes; en réduisant le gaspillage alimentaire ou en favorisant le tassement du pergélisol »
           D’une part il ne s’agit pas de refroidir la planète, mais de l’empêcher de chauffer !           Ou bien les ténors en question n’ont pas dit uniquement cela ou bien ils chantent faux ! Il suffit d’être un peu logique pour voir que si on se limite à cette liste, c’est idiot, et ce ne sont pas les mesures les plus importantes.
           Il suffit pour cela de regarder les deux statistiques ci-dessous :

           Le gaz à effet de serre essentiel est le gaz carbonique (CO₂) : 76%. Les gaz fluorés ne représentent que 2% de ces gaz. C’est utile (et en cours) de les supprimer des réfrigérateurs, mais cela ne sauvera pas la planète.
           Même si on réduit le gaspillage alimentaire, cela réduira un peu les émissions agricoles et industrielles, mais peu les rejets de CO₂ et de méthane totaux.
           En fait, si on examine le second graphique, (secteurs mondiaux de consommation), il serait important d’arrêter la destruction des forêts et des arbres (par exemple la forêt amazonienne), de remplacer la production d’énergie par le charbon et le gaz (nucléaire, hydraulique, éolien, solaire..) et de décarboner au maximum l’industrie et le transport.
           Ce sera beaucoup plus difficile pour l’agriculture, car elle émet surtout du méthane (CH₄), qui est issu des fermentations naturelles, notamment dans le système digestif des bovins, et du protoxyde d’azote (N₂O), qui provient des engrais azotés.
           En ce qui concerne l’habitat, on sait faire des habitations à bilan nul qui ne nécessitent pas (théoriquement, si on n’ouvre pas les fenêtres), mais il s’agit de logements neufs et l’habitat en France met 100 ans à se renouveler. Par ailleurs si l’isolation d’une maison est faisable à un prix abordable, c’est beaucoup moins vrai pour un immeuble et les retours d’investissements sont très longs et l’on se fait de grandes illusions quant à ce qui pourra être réalisé, pour des raisons de financement.
         La production d’énergie est sûrement le domaine où les nations vont devoir faire le plus de progrès, mais la volonté de sortir du charbon n’est guère visible pour les USA, la Chine et l’Inde et même pour l’Europe. Les énergies dites renouvelables, sont en fait intermittentes et  si elles conviennent à une alimentation sur place, leur injection dans le réseau pose problème, et quand on dit qu’elles chargeront les batteries des voitures, c’est un leurre car cette charge est surtout faite de nuit où le photovoltaïque est arrêté.
         En fait les énergies dites renouvelables, ne pourront satisfaire qu’un besoin des énergie assez peu important, et il faudra , si on veut éliminer charbon et gaz, trouver de nouvelles solutions pour le nucléaire, afin de le développer plus rapidement, avec une sécurité satisfaisante, mais à un coût moindre.
         En ce qui concerne le transport, la petite voiture de ville va, peu à peu, devenir électrique, si les prix baissent avec les quantités produites, mais l’utilisation pour de longs parcours nécessiterait des progrès importants sur les batteries qui ne sont envisageables qu’à des prix très élevés. Et il faudrait surtout que bus et camions deviennent électriques, mais c’est pour le moment, avec un retour d’investissement prohibitif, vu les prix élevés (principalement des batteries).
        L‘hydrogène est sûrement un produit d’avenir, mais pour le moment on n’a pas les moyens de le produire en grande quantité, et son utilisation en transport ne sera optimale que lorsqu’on aura mis au point des piles à combustibles pour le transformer en électricité.
Je ne crois pas que nous voyons cela avant 2040/

        Je suis toujours étonné de l’engouement des journalistes pour des idées très originales et des essais, mais qui ont peu de chances d’aboutir, vu les difficultés des réalisations, et que l’on présente comme si cela devait sauver la planète.
        Un des exemples est l’idée de faire un revêtement des routes avec un revêtement photovoltaïque et de charger sur la route par induction les batteries des voitures. C’est un rêve. Le produit photovoltaîque pourrait sans doute exister, mais la pluie, la poussière la boue, le recouvriront et son rendement sera assez défectueux. Quant à la charge par induction, elle nécessite de forts courants qui ne seront guère possibles à partir des générateurs photovoltaïques et il n’est pas sûr que ce soit possible sur un véhicule qui roule vite.
        Un autre « miracle » est la captation et le stockage ou la transformation du CO2. Ce n’est pas une action impossible, mais c’est techniquement très difficile, et ce n’est pas envisageable à court terme, bien que de nombreuses études soient en cours.

         Actuellement la France ne représente que 2 à 3% des émissions de gaz à effet de serre. Ce n’est pas nous qui sauverons le monde, mais ce n’est pas une raison pour ne pas faire des progrès.
         Mais tant que les trois grands pollueurs que sont les USA, la Chine et l’Inde, n’auront pas décidé de renoncer le plus vite possible au charbon et au gaz, et que d’autres pays plus petit tels que l’Allemagne qui croit pouvoir se passer du nucléaire, ou le Brésil qui détruit la forêt amazonienne, n’auront pas modifié leur comportement, l’espoir de ne pas dépasser un réchauffement de 2,5 d° restera faible.

          Les batteries, notamment au lithium, (dont l’offre est non seulement limitée, mais l’extraction minière est également néfaste pour l’environnement), sont actuellement le meilleur moyen pour alimenter nos voitures, nos ordinateurs et nos téléphones portables. Mais elles ne permettent pas une charge ou une décharge rapide.
         Pour absorber dans une voiture l’énergie de freinage et la restituer ensuite à la batterie plus lentement, on utilise des super-condensateurs, capables d’absorber et de restituer l’énergie presque instantanément (mais on peu adapter des circuits qui leur font restituer l’énergie plus lentement.). Toutefois ils ne sont pas capables d’emmagasiner de grandes quantités d’énergie, ce qui ne permet pas de les utiliser pour stocker la production des sources d’énergie intermittentes (éoliennes, photovoltaïque).
         Ces super-condensateurs sont composés de deux électrodes baignant dans une solution ionique (un électrolyte) et séparées par une couche isolante. En appliquant une différence de potentiel entre les deux électrodes, les ions positifs de l’électrolyte vont migrer vers l’électrode négative, et inversement pour les ions négatifs. Pour restituer l’énergie stockée, il suffit de couper la différence de potentiel, ce qui produit un flux d’électrons qui circulent alors à travers les électrodes conductrices. 

          Nicolas Chanut, de l’institut de technologie du Massachusetts,  a développé un tout nouveau type de super-condensateur, composé de ciment, d’eau et de noir de carbone.  
         Lorsque le ciment prend, grâce à l’eau, le noir de carbone, qui est hydrophobe, forme un réseau de filaments conducteurs au sein de la structure  (photo ci-dessous)

          A partir de 3% de noir de carbone, le béton peut servir d’électrode et on peut, en jouant sur cette composition, ajuster les temps de charge-décharge et la quantité d’énergie stockée. Une solution de chlorure de potassium sert d’électrolyte. et imprègne le sable du béton.      

          L’équipe du MIT a réalisé un petit condensateur d’environ un centimètre de diamètre et 1 millimètre d’épaisseur, pouvant stocker de l’énergie avec une tension d’environ 1 volt et en en combinant 3, l’équivalent d’un accumulateur de 3V et réalise actuellement une structure comparable à un accumulateur de 12 volts. Ces éléments auraient affiché des capacités de charge et de décharge supérieures à 10 000 cycles. 
          Elle estime qu’un bloc de 45m3 de béton (un cube de 3,5 m de coté), pourrait absorber et restituer 10 kWh.

          La consommation moyenne journalière d’un ménage français est de 12,5 kWh.
         On pourrait donc utiliser les fondations en béton d’une éolienne ou d’une maison pour stocker l’énergie de panneaux solaires, pour des coûts relativement faibles. Le problème est de garder le béton suffisamment humidifié en électrolyte.
        L’équipe de chercheurs envisage même d’utiliser ce procédé pour stocker de l’électricité dans des routes en béton, pour recharger les batteries des voitures électriques par induction.

          Espérons que cette recherche va se poursuivre favorablement, car ce serait une avancée considérable et une nouvelle façon d’envisager l’avenir du béton dans le cadre de la transition énergétique

     J’ai lu, il y a quelques années des articles de chercheurs sur l’évolution des caractéristiques des humains, relativement lentes par rapport à nos vies, car résultant de l’évolution qui s’étend sur des centaines de milliers d’années. L’humain s’est séparé du singe, il y a environ 15 millions d’années, mais l’homo sapiens ne date que d’environ 130000 ans).
    Les hommes préhistoriques étaient initialement en Afrique, donc dans des pays chauds où le rayonnement ultraviolet est intense.
    L’homme qui arrivait à y vivre s’y était adapté : la mélanine protégeait sa peau et elle était de couleur très foncée. Nos grand ancêtres préhistoriques, n’en déplaise aux racistes, étaient noirs.
    Puis les populations humaines se sont déplacées vers le nord, où les UV sont moindres et par contre peuvent favoriser la synthèse de la vitamine D, nécessaire à nos os.
    Alors notre visage s’est éclairci, et les européens sont des africains qui avaient blanchi !
    Les Africains pour lutter contre la chaleur devaient beaucoup transpirer, et donc l’évolution leur a donné une surface de peau importante : ils sont grands avec de longs bras et de longues jambes.
    Les inuits qui sont dans un  pays froid peuvent, eux, survivre avec un corps et des membres courts, mais par contre, comme ils consomment des aliments riches en vitamine D, leur peau s’est moins éclaircie que celle des européens.
    Nos grands ancêtres avaient d’ailleurs une fourrure pour les protéger de la chaleur, mais c’était une gêne pour chasser et transpirer est moins contraignant.
    Les poumons des gens des pays froids, s’ils sont trop ventilés par de l’air sec et froid vont sécréter des mucus, qui favorisent les infections bactériennes; alors l’évolution les a dotés d’un nez plus étroit que les gens des pays chauds, car ceux qui étaient dotés d’un tel appendice mouraient moins et donc se reproduisaient peu à peu. davantage.

    Quand on remonte en arrière de 2 à 3 millions d’années, on constate des changement profonds, des espèces qui s’éteignent, d’autres bipèdes  à la morphologie ou au cerveau plus importants qui apparaissent peu à peu. On constate qu’ils sont liés en Afrique, à des changements climatiques profonds, notamment diminution de l’humidité et apparition de la sécheresse qui modifient l’environnement et notamment les végétaux.
    Mais ces changements ont mis plusieurs milliers d’années à s’établir.
    Chaque groupe a dû s'adapter à son environnement mais la différenciation n’a pu apparaitre que parce que les grands groupes humains étaient isolés les uns des autres et qu’ils pouvaient évoluer génétiquement chacun de leur côté, l'absence de brassage génétique aidant à la création de nouvelles espèces.

    Puis un événement d’organisation de la vie est intervenu : la survie par la chasse et la cueillette étant dépendante de beaucoup d'éléments extérieurs, les famines pouvaient arriver rapidement, ce qui régulait la population humaine.
    La naissance de l'agriculture et de l’élevage a permis un meilleur contrôle de l'apport en nourriture par rapport à la chasse et à la cueillette, avec plus de facilité pour créer des réserves de nourriture, et les périodes de famines sont devenues moins nombreuses, provoquant une augmentation rapide de la population humaine    
    Cette évolution a entraîné des mouvements migratoires à la recherche de terres cultivables, qui ont permis de rétablir les contacts entre les populations humaines, et un brassage génétique fatal à tout évolution importante.
    Depuis cette période, l'humanité à peu évolué.
    Mais là encore il a fallu des milliers d’années.

    Aujourd’hui, l’activité humaine risque de provoquer un changement climatique important en 100 ans, un réchauffement à certains endroit, mais plus ou moins fort, provoquant aridité ou au contraire une humidité plus forte.
`    Je ne sais pas si vous êtes à l’aise avec 42 d°C extérieur, mais moi j’ai l’impression d’étouffer et même avec seulement 30 ou 32 d° la nuit, je dors très mal.
    Je crois fort que l’ évolution de température moyenne soit supérieure à 2d°C et là encore il faudrait nous adapter.
     Mais il s’agir d’un temps très court et de plus le brassage génétique est presque universel.
    Il ne faut donc pas compter sur l’évolution !

    Alors je crois qu’on ferait bien d’accroître nos recherches sur l’évolution des plantes et des animaux et d’examiner comment nous pourrons faire face, d’une part par notre habitat, d’autre part en fonction de l’évolution environnante des espèces animales et végétales, afin de pouvoir survivre dans les meilleures conditions et sans que la vie ne devienne un enfer. Nous n’avons que 30 à 60 ans pour trouver les solutions.

           La revue « Sciences et Avenir a consacré en juillet-août 2023 un numéro qui traite principalement de l’eau dans le monde, de sa raréfaction et de la « crise de l’eau ». 
           Il cite en particulier des chiffres qui sont peu connus et montre que l’on sous-estime le problème, tellement, dans nos pays occidentaux, on est habitué à disposer de l’eau à foison.
           J’ai pensé qu’il était important que nous soyons conscients de ce problème et je cite ci-après les chiffres de la revue :

                    Volume d’eau à la surface de la Terre 14. 10²⁰ litres;
                   mais 97% est de l’eau salée et 3% seulement de l’eau douce;
                   cette eau douce est à 77% dans les glaciers, 22 % dans le sol, et seule 1% de l’eau est disponible.

                   Sur ces 1%, 66% est dans les lacs, 6,5% est de l’eau atmosphérique, 5,5% dans les rivière et seulement 22 % dans les nappes phréatiques; on ne peut sortir de ces nappes qu’environ 35 millions de milliards de litres soit 35 10¹⁵ l

                   Or la consommation annuelle de la population mondiale est de 24millions de milliards de litres (24 10¹⁵, six fois le volume de la Manche), soit 69% des 35 10¹⁵)

                   et cependant 2 milliards d’habitants n’ont pas accès à l’eau potable.

          La revue donne ensuite des statistiques  sur divers pays et sur la France .  Je reproduis ci-dessous l’image de Sciences et avenir

          Nous avons de gros progrès à faire concernant les fuites et le recyclage des eaux usées !

            L’article montre aussi un très intéressant schéma du cycle de l’eau.

                   Ce schéma est très différent de ceux habituellement montrés :il représente en effet toute les captation provenant des activités humaine, ainsi que les rejets pollués. Il sépare les précipitations en mer, 8 fois plus importantes que celles sur terre, les végétaux pompent de l’eau, mais en restituent une partie à l’atmosphère.