Somutlaşmış enerji veya içsel enerji , bir malzeme veya ürünün yaşam döngüsü boyunca tüketilen enerji miktarıdır : üretim , ekstraksiyon , dönüştürme , imalat , nakliye , depolama , iş , bakım ve son olarak geri dönüşüm , dikkate değer kullanım istisnası ile . Gri enerji, tüketicinin bildiği veya kolayca bildiği, kullanıma bağlı enerjinin aksine, aslında gizli, dolaylı bir enerjidir. Bahsedilen adımların her biri, insan, hayvan, elektriksel, termal veya başka türlü enerji gerektirir. Tüm yaşam döngüsü boyunca tüketilen tüm enerjileri biriktirerek, bir malın enerji ihtiyacını ölçebiliriz.
Somutlaştırılmış enerjinin gösterimi, özellikle çevresel etkiyi azaltmak amacıyla satın alma seçimlerine rehberlik edebilir veya bilgi verebilir .
Teorik olarak, gri bir enerji dengesi, aşağıdakiler sırasında harcanan enerjinin birikmesine neden olur:
Somutlaşan enerji, somutlaşan enerjiye yakın bir kavramdır, ancak ürünün kullanım ömrü sonunda gerekli olan enerjiyi içermez.
İçin Enerji İsviçre Federal Ofisi , vücut bulmuş enerji dışı yenilenebilir birincil enerji tüketimi ile sınırlıdır.
Bir Fransızın ortalama enerji tüketimi yalnızca çeyreklik bir ayarla görülebilir: bu, klasik anlamda enerji tüketimidir. Kalan dörtte üçü, görüşümüzden çıkarılan ve çoğu zaman bilincinde olmadığımız gri enerjiye karşılık gelir. Alman Federal İstatistik Ofisine göre, Alman haneleri doğrudan% 40'a kadar enerji tüketiyor ve% 60'a kadar somut enerji tüketiyor.
Dahası, küreselleşme bağlamında, sanayileşmiş ülkelerin çok sanayileşmemiş ya da sanayilerinin tüm bölümlerini kaybetmiş ülkelere somut enerji ihraç ettiği ortaya çıkıyor. Bu, Çin'in zaman içinde büyük bir gri enerji ihracatçısı ve hatta enerji üretiminin yaklaşık% 30'una varan bir oranındaki ihracatçısı haline geldi; Almanya için vücut bulmuş enerji ihraç Fransa . Bu bakımdan CO 2 emisyonları biledoğrudan vücut bulmuş enerjiye bağlı değildir (nitekim bir biliyoruz güçlü bir korelasyon , Fransız hükümetinden Resmi istatistiklere göre, Fransız CO sekiz ton yayarlar ki semptomatik olan ikisi arasında var olan) 2yıllık ve kişi başı. Ancak tükettikleri ürünlerin yurtdışındaki üretimiyle bağlantılı emisyonları da hesaba katarsak, CO 2 emisyonlarıFransız kişi başına ve yıllık artış on iki tona, yani daha önce gösterilen rakamdan% 50 daha fazla. Daha da kötüsü, Fransa'da kişi başına ve yılda üretilen emisyonlar, Fransa'da tüketilenlerin yurtdışındaki üretimiyle bağlantılı emisyonları eklediğimiz 1990'dan beri gerçekten düştüyse, aynı tarihten bu yana arttı. Enerji tüketimindeki belirgin düşüş, her şeyden önce, Fransa'da kullanılan ürünlerin üretiminin yeniden konumlandırılmasından kaynaklanmaktadır.
" Sıfır atık " yaklaşımının önerdiği gibi, atıkta çok önemli bir azalma, yapılandırılmış enerjiyi azaltma avantajına sahip olacaktır. Düşük teknisyenler de tasarımlanmış enerji düşüşü sağlamak gelişmiş teknikler yerine enerjinin büyük bir miktarını gerektiren, örneğin üretmek mikroçip için kullanılanlar gibi,.
Planlanan eskime , toplam enerji tüketiminde somutlaşan enerjinin payı azaltılacaksa ele alınması gereken ciddi bir sorundur. Yeryüzü Dostları , yasal uygunluk garantisinin süresinin iki yıldan (çoğu zaman olduğu gibi) on yıla uzatılmasını önermektedir . İyi düşünen bir endüstriyel açıdan, enerji getiri oranını ait termal güneş enerjisi , bir güneş ısısı üzerinde işlem fabrikalar parlak bir geleceğe mahkum olduğunu tahmin edebilirsiniz. Güneş ışığının daha az olduğu bölgelerde bulunan fabrikalar için kojenerasyon kullanımı çok önemlidir. NegaWatt derneği , güncellenmiş yeni senaryosunda, somutlaşan enerjiyi azaltma ihtiyacını vurguluyor. Böylelikle geri dönüşümün gelişmesini ve ambalajda azalma sağlar.
Gri enerji joule (ve katları: kilojoule (kJ), megajoule (MJ), gigajoule (GJ)) cinsinden ifade edilir ve genellikle üretilen bir malzeme veya alan ( metrekare ) için bir kütle birimi ( kilogram ) olarak ifade edilir . Kilovat saat 3.6 (kWh), MJ , kolaylık olması için kullanılır.
İnşaat endüstrisi, diğer endüstrilerden (Amerika Birleşik Devletleri) ağırlık olarak daha fazla malzeme kullanır.
Bir binanın yaşam döngüsü boyunca tüketilen enerji, operasyonel enerji, somutlaştırılmış enerji ve hizmetten çıkarma enerjisine bölünebilir. Isıtma , soğutma , havalandırma , aydınlatma , ekipman ve cihazlar için işletme enerjisi gereklidir . Hizmetten çıkarma enerjisi, binanın yıkılması / sökülmesi ve yıkılan / geri kazanılan malzemelerin düzenli depolama / geri dönüşüm merkezlerine taşınması için kullanılan enerjidir . Yenilenemeyen somutlaşmış enerji, başlangıçta bir bina üretmek ve onu faydalı ömrü boyunca sürdürmek için gereklidir. Bu faaliyetlerle ilgili her türlü taşıma dahil olmak üzere inşaat malzemelerini elde etmek, işlemek ve üretmek için kullanılan enerjiyi içerir (dolaylı enerji); inşaat ürünlerini şantiyeye taşımak ve binayı inşa etmek için kullanılan enerji (doğrudan enerji); ve binanın ömrü boyunca malzemeleri, bileşenleri veya sistemleri korumak, onarmak, eski haline getirmek, yenilemek veya değiştirmek için tüketilen enerji (tekrarlayan enerji). Binalar tüm enerjinin% 40'ına kadar tüketir ve yıllık küresel sera gazı emisyonlarının % 30'una kadar katkıda bulunur .
2000'li yıllara kadar, somutlaşan enerjinin operasyonel enerjiye kıyasla düşük olduğuna inanılıyordu. Bu nedenle, bugüne kadarki çabalar , bina zarfının enerji verimliliğini artırarak operasyonel enerjiyi azaltmaya yönelik olmuştur . Araştırmalar, durumun her zaman böyle olmadığını göstermiştir. Somutlaştırılmış enerji, birkaç yıllık operasyonel enerjiye eşdeğer olabilir. Operasyonel enerji tüketimi, inşaatta kullanılan malzemelere dahil edilen somutlaştırılmış enerjinin aksine, bina sakinlerine bağlıdır. Somutlaştırılmış enerji yalnızca bir kez ortaya çıkar (bakım ve yenileme hariç), oysa işletim enerjisi zamanla birikir ve binanın ömrü boyunca dalgalanabilir. Avustralya CSIRO'nun araştırmasına göre , ortalama bir evde yaklaşık 1000 GJ bedenlenmiş enerji var. Bu, yaklaşık 15 yıllık normal işletme enerji kullanımına eşittir. 100 yıl süren bir ev için bu, ömrü boyunca kullanılan enerjinin% 10'undan fazlasını oluşturur.
Bir binada somutlaşan enerjiyi bilmek, yapının doğal kaynaklar üzerinde uyguladığı baskıyı değerlendirmeyi mümkün kılar. NegaWatt derneği , evde ahşap gibi doğal malzemelerin daha fazla kullanılmasını savunuyor. Diğerleri ham toprağın rehabilitasyonunu tavsiye ediyor. Binaların somutlaştırılmış enerjisi o kadar yüksektir ki, dernek, daha çok mevcut binaların ısıl yenilenmesine odaklanan başka bir politikaya doğru, zayıf ısı yalıtımlı binaların yıkılması ve ardından yeniden inşa edilmesinden oluşan politikanın yeniden yönlendirilmesini önermektedir. " Pasif " veya " düşük tüketim " gibi standartlarda , enerji performansı o seviyeye ulaşmıştır ki, ısınmak veya aydınlatmak için enerjiye neredeyse hiç ihtiyaç yoktur. Bu tür konutlarda, riskler, bu binaların 25 ila 50 yıllık tüketimini temsil eden somutlaşmış enerjiye doğru kaymaktadır .
NegaWatt derneği, tek ailelik evin artık sürdürülebilir bir model olmadığını da doğruluyor. Vardiya Projesi , "Fransız ekonomisini dönüştürme planında" müstakil evlerin yapımını azaltmayı da öneriyor.
Metaller ve sentetikler çok fazla somutlaşmış enerji içerir. Uzaktan gelen ürünler de. Üretim yerlerine yakın en az işlenmiş ve tüketilen malzemeler çok az somut enerji içerir.
Binada gri enerjiyi en aza indirmek için, bitki malzemeleri (kenevir, odun, saman, keten, mantar), hayvanlar (koyun yünü, ördek tüyleri) veya mineraller (ham toprak, taş, çakıl) için inşaat yerinin çevresine bakıyoruz.
Aşağıdaki malzemeler, bedenlenmiş enerjide en az açgözlüden en açgözlü olana doğru sıralanmıştır:
Bununla birlikte, bu farklı malzemeler, kullanımları ve performansları farklı olduğu için karşılaştırılabilir değildir.
Ecoconso.be web sitesine göre veriler.
MetallerEnerji geri dönüş oranı (ERR), primer bir kaynaktan ekstre enerji için kullanılan vücut bulmuş bir enerji ölçümüdür. Somutlaştırılmış enerjiyi elde etmek için tüketilen nihai enerji , bir faktör kadar artırılmalıdır . Sekizlik bir ERR, son kullanılabilir enerji miktarının yedide birinin bu enerjiyi çıkarmak için harcandığı anlamına gelir.
Somutlaştırılmış enerjiyi doğru bir şekilde hesaplamak için, santrallerin yapımı ve bakımı için gereken enerji dikkate alınmalıdır, ancak bu hesaplamayı yapmak için veriler her zaman mevcut değildir.
Ayrıntılı enerji dengeleri çeşitli enerji kaynaklarının Oluşum enerjisi hesaplamak için gerçekleştirilmiştir: örneğin, bir 1.5 somutlaşan enerji MW Rüzgar türbini Danimarka 32 575 olarak tahmin edilmiştir GJ deniz ve 14 091 GJ enerji geri verir karada sırasıyla 3 ay ve 2,6 ay.
Fransa'da birincil enerji ile elektrik (birincil enerji katsayısı veya CEP) arasındaki oran 2,58'dir (rakam 2006'da bir kararname ile sabitlenmiştir ), Almanya'da ise yenilenebilir enerjinin gelişmesi nedeniyle sadece 1, 8'dir. Bu, Almanya'da% 55,5'e karşılık Fransa'da% 38,8'lik bir termal verime karşılık gelir. Kısmen öznel temellere dayanan herhangi bir katsayı gibi, bu 2,58 katsayısı da özellikle Brice Lalonde tarafından eleştiri konusudur . Uluslararası Demiryolları Birliği EcoPassenger eko-hesaplayıcısı, tüm kayıplar dahil olmak üzere Fransa'da 3, 45 ve Almanya'da 2,78 katsayılarına yol açan demiryolu taşımacılığında kullanılan elektrik için Fransa için% 29 ve Almanya için% 36 verimlilik açıkladı. . Isınma için kullanılan elektrikle ilgili olarak , “hükümet elektriği birincil enerjiye dönüştürme faktörüne karar verdi [...]. Bu dönüştürme faktörü 2,3 ”olarak ayarlanacaktır . NegaWatt derneği , 2018/2002 Avrupa direktifi tarafından önerilen 2.1 değerinden yüksek olmasına rağmen , bu yeni katsayının binaları ısıtmak için elektrik kullanımını teşvik edeceğine ve binaları yalıtma çabalarını azaltacağına inanıyor. Aksine, “enerji dengesi” derneği bunu ileriye doğru bir adım olarak görüyor, çünkü bu önlem fosil yakıtların kullanımını azaltmalı .
Burada kavram TRE'ye yabancıdır. En yakın kavram verimdir , çünkü kayıplarla birlikte bir enerji dönüşümü vardır. Dolayısıyla, Fransa'da 2.3 CEP, bir birim elektrik enerjisi için 1,3 birim ek enerji gerekeceğini göstermektedir.
Bu arada, Fransız elektrik şebekesindeki kayıplar ortalama olarak% 2,5'tir , bu da 11,5 TWh / yıl'a karşılık gelir ; 2019'da 11 TWh veya% 2.22 idi.
Enerji için bir mandallama elemanı enerji hesapları, araç imalatında kullanılan malzeme elde etmek için bir araya getirmek için, taşıma, bunları kendi bakım sağlamak, dönüşümü ve taşıma, enerji (özellikle benzin ve dizel) ve üzere harekete ince olarak bu araçlar geri dönüşümü. Karayolu, demiryolu veya hava ulaşım ağlarının çalışmaları, yapımı, işletimi ve bakımı için gerekli enerjiyi de hesaba katmalıyız.
IDDRI'ye göre ulaşım açısından,
“Taşıma giderlerimizde doğrudan enerjiden daha fazla somut enerji tükettiğimizi belirtmek çarpıcıdır [...]. Başka bir deyişle, kullandığımız arabaları, trenleri veya otobüsleri üretmek, satmak ve taşımak için gereken enerjiyi tükettiğimizden, bireysel araçlarımızda dolaşmak için daha az enerji tüketiyoruz. "
Jean-Marc Jancovici , inşa edilmeden önce herhangi bir ulaşım altyapısı projesinin karbon ayak izi lehinde olduğunu savunuyor .
Elimizde sadece eksik bir temele dayanan ve muhtemelen hafife alınacak rakamlar var. Bir Golf durumunda benzin arasında Volkswagen , tek gri enerji 18.000 tahmin edebilir kWh (545% 12'sini demek ki GJ raporunda belirtilmiştir). Bir durumunda Golf A4 ( TDI motoru ile ), 22,000 elde kWh (veya 545% 15'ini GJ raporunda belirtilir). Global Chance'e göre , elektrikli araçlar söz konusu olduğunda, bataryadan kaynaklanan somutlaşmış enerji özellikle yüksek. 2012'de yayınlanan bir ADEME çalışması, bir termal aracın 20.800 kWh ve bir elektrikli aracın bedenlenen enerjisini 34.700 kWh olarak tahmin etti . Fransa'da 2017'de yayınlanan bir araştırma CO 2 emisyonlarını değerlendiriyorbir elektrikli şehir arabasının yaşam döngüsü boyunca üretim ve geri dönüşüm için 10,2 tCO2-eşdeğeri (gri enerji) artı kullanım aşamasında 2,1 tCO2-eşdeğeri ile karşılaştırıldığında bir termal şehir arabası için 6,7 tCO2-eq artı 26, 5 tCO2-eşdeğeri: Elektrikli otomobil, somutlaştırılmış enerjisinin yarıdan fazla olmasına rağmen, toplamda üç kat daha az CO 2 yayar.
Prius için 45.900 kWh'lik bir rakam öne sürülüyor . Bu rakamın dikkatle alınması gerekse de gerçekçi değildir.
Elektrikli bir araç, batarya ve elektronik parçalar nedeniyle termal bir araca göre daha yüksek somutlaşmış enerjiye sahiptir. Science et Vie'ye göre , bataryaların somutlaştırılmış enerjisi o kadar yüksek ki, bataryaları tamamen elektrikli bir araçtan daha küçük olan plug-in hibrit araçlar onların gözünde en uygun çözüm.
Yakıt üretimi ile bağlantılı somutlaşmış enerjiEnerji kısmı için, yakıtın enerji geri dönüş oranı (İngilizce EROEI) günümüzde sekiz düzeyindedir. Biçimlerde düzenlenen enerji yakıtı (çıkarma, taşıma, arıtma, dağıtım) üretimi ile bağlantılı olduğu bu araçlar yaklaşık değer 1 / 7 tüketilen enerjinin. Diğer bir deyişle, sadece yakıt üretimi ile ilgili somutlaşan enerji için bir termik aracın tüketimine% 14,3 eklemeliyiz.
Bazı yazarlara göre, altı litre dizel üretmek için 42 kWh somut enerji (kabaca 4,2 litre benzine eşdeğer enerji) bile gerekiyor .
Elektriğe gelince, birincil enerji ile elektrik arasındaki oranın 2,58 olduğunu yukarıda gördük.
Yol yapımına bağlı somutlaşmış enerjiRakamlara ulaşmak daha da zor. Sadece temsil eder Gri enerji 1 / 18 taşıt tarafından tüketilen enerji, yani tüketim% 6 arttırılmalıdır.
Bilgi ve iletişim teknolojileri (ICT) nedeniyle dünya elektrik enerjisi tüketiminin 2007 yılında 868 TWh / a , gri enerji dahil edilmemiş veya toplamın% 5,3'ü olduğu tahmin edilmiştir . Greenpeace'e göre 2013'te BT, gri enerji dahil küresel elektrik tüketiminin% 7'sini oluşturuyordu ve 2017 için tahminler% 12 idi ve 2030'a kadar beklenen yıllık büyüme +% 7 idi. Veya elektrik üretimindeki artışı iki katına çıkardı. kendisi.
Bu miktarlarda, üretim ekipmanı için somutlaştırılmış enerjinin nispi payı 2012'de% 18'den 2017'de% 16'ya düşecekti. Cihazların doğrudan elektrik tüketiminin payı, değişim nedeniyle% 47'den% 34'e düşecekti. kullanıcıları daha az tüketen terminallere (bilgisayarlar yerine tabletler ve akıllı telefonlar), birleşik veri merkezleri ve ağ aynı anda% 35'ten% 50'ye düştü. Veri merkezi tüketimi , 2018'de küresel elektrik talebinin% 1'ine karşılık geliyor.
Ülkeye göre mevcut verilerAlmanya'da veri merkezi tüketimi yaklaşık 10 TWh / a'dır , bu da Alman elektrik tüketiminin% 1,8'ine tekabül etmektedir. Alman veri merkezlerinin tüketimi 2008'den bu yana ve bugüne kadar keskin bir şekilde artarken, Almanya'da tüketim, esas olarak enerji tasarrufu önlemleri sayesinde sabit kalıyor gibi görünüyor.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, 2007'de , somutlaştırılmış enerji hariç BİT tüketimi, 2007'de 350 TWh / a veya toplam ulusal üretimin% 9.4'ü idi.
Fransa'da, negaWatt derneğine göre , dijital teknolojiye bağlı gri enerji (elektriksel nitelikte) 2015 yılında ağlar için 3,5 TWh / a ve veri merkezleri için 10,0 TWh / a (yarısı sunucuların kendisi tarafından tüketilirken, diğer yarısı) onları barındıran binaların kliması ile). Veri merkezlerinin inşası ve kabloların döşenmesi dikkate alınmaz.
Gelecekte Fransız tüketimiDernek, 2017 ve 2030 yılları arasında Fransız tüketiminde +% 25'lik bir artış veya kullanıcıların yöneldiği "dijital medyanın giderek küçültülmesi" ve enerji verimliliğini artırması gereken teknolojik ilerleme sayesinde ortalama% 1.5'lik bir artış öngörüyor . cihazların ve sunucuların. Jean-Marc Jancovici'nin başkanlık ettiği Vardiya Projesi , her yıl% 9 büyüyerek çok daha yüksek bir dijital enerji ayak izi öngörüyor.
Alman dergisi Der Spiegel'e göre, bir bilgisayar inşa etmek, üç yıllık bir süre içinde güç kaynağından dört kat daha fazla enerji gerektirebilir . Dergi, 150 W'lık bir güç için dört yıllık bir süre boyunca, 300 gün boyunca günde üç saat kullanım oranında , doğrudan enerji tüketiminin yaklaşık 400 kWh tutarında olacağına dikkat çekiyor ; bir PC üretmek 3.000 kWh gerektirir .
Google , 2009 yılında motorunda yapılan bir aramanın 0,3 Wh tükettiğini iddia etti .
On Vikipedi , sesler çevre üzerindeki etkisi bir azalma talep kaldırdı ediliyor, hangi özenli bir kulak ödünç görünüyor için dile getiriyor.
IPTV (için internet ) kullanımını gerektirir veri merkezleri dünyada tüketilen toplam elektriğin en az% 1'ini tüketmek. Radyo iletim çok daha verimli akım teknolojilerine göre daha akışı büyük izleyici programları için.