Fosil kullanımlar elektrifikasyon bir değiştirilmesi demektir fosil yakıt kullanımı ile elektrik enerjisinin . Bu elektrifikasyon birçok alanda uygulanmaktadır: taşıma , ısı oluşumu veya dihidrojen sentezi .
Küresel olarak, 2018 yılında elektrik, nihai enerji tüketiminin % 19,3'ünü oluştururken , 1973'te% 9,4'tür. Elektrik üretimi halen büyük ölçüde kömür (% 38,2) ve doğal gaz (% 23,1) ile sağlanmaktadır. Göre Uluslararası Enerji Ajansı (IEA), elektrik nihai enerji tüketiminin 1/3 temsil edecek 2040 . Bu tarihte, yine IEA'ya göre, yenilenebilir enerji elektrik üretiminde ilk enerji kaynağı olacak ve Avrupa karışımının % 50'sini ve Çin karışımının% 30'unu sağlayacak.
Fransa'nın 2018'deki nihai enerji tüketimi 151,4 Mtoe idi ve bunun% 25'i elektrikti. Bu elektrik ağırlıklı kullanılır ısıtma ve su ısıtıcıları içinde konut sektörüne yanı sıra sanayi .
Fosil kullanımlarının elektrifikasyonu, nükleer veya yenilenebilir enerjiler ( hidroelektrik , güneş , rüzgar vb.) Tarafından karbonsuz bir şekilde üretilebildiği için ekonominin dekarbonizasyonunun önemli bir bölümünü oluşturmaktadır . Bu yollarla üretildikten sonra elektrik, sera gazı yaymadan kullanılabilir. Fosil yakıtların elektrikle ikame edilmesi, ancak ikincisi karbonsuz bir şekilde üretilirse ekolojik çıkar.
Elektrik, kullanımını özellikle verimli kılan asil bir enerjidir: örneğin, ısı pompaları yaklaşık% 300'lük bir verime sahiptir, elektrikli araba motorları % 80'lik bir verime sahiptir, bu da termik muadillerinden önemli ölçüde daha fazladır.
İngiliz Ulaşım ve Çevre Ajansı'na göre, bir elektrikli araba ile bir termal araba yerine CO kaydeder 2İsveç'te yaklaşık% 79 , Fransa'da % 77 , Büyük Britanya'da % 62 , Almanya'da % 56 ve Polonya'da % 29 (elektriğin kömüre çok bağımlı olmasına rağmen). Çalışma, otomobilin tüm yaşam döngüsünün (yapım, kullanım ve geri dönüşüm / kullanım ömrü sonu) analizine dayanmaktadır . Avrupa Birliği'nin ortalama elektriği ile CO 2 tasarrufu% 63'tür ve elektrik üretimindeki dekarbonizasyon nedeniyle 2030 yılına kadar çok daha yüksek olması gerekir .
Fransa ve İsveç'te elektrikli otomobil kullanımı, elektriğin karbondan arındırılma oranı göz önüne alındığında özellikle temizdir.
Ağır yük taşıtı: kamyon ve traktörElektrikli kamyonlar nedeniyle büyük mesafeler ve düşük sayısı nedeniyle hayli yeterince hızlı bir şekilde büyüyor istasyon şarj büyük hızlara. Kaliforniya planları hızla yollarda rulo, 2024 tarafından satılan 5% sıfır ila 9 emisyon kamyon (elektrik veya hidrojen) ile emisyon kamyonlar sıfır 000, 500 tarihi 2045 ile% 40 ile% 75 oranında 2035 ve 100 elektrik kamyon genişletmek.
Elektrikli traktörler daha az dolayı bu çalışma araçlarının sınırlı özerklik için geliştirilmiştir.
TrenFransa'da demiryolu hatlarının % 56.75'i elektrikli, ancak bu yolcular tarafından kat edilen kilometrenin% 90'ını temsil ediyor. TGV Fransa tercih elektrikli çekme yerine gaz türbini lokomotif sonra 1973 petrol şoku bu sektörde ülkenin enerji bağımlılığını azaltmak amacıyla.
Toplu taşımaTarihsel olarak, bazı toplu taşıma araçları elektriklidir: tramvay , troleybüs veya metro . Otobüsler gibi diğerleri, şehirlerde yavaş yavaş elektrikleniyor.
Tramvay erken onun doruk vardı XX inci yüzyılın neredeyse yok olmadan önce. 1973 petrol krizinden bu yana tramvay, şehirdeki özel otomobili telafi etmek için anlamını buldu.
Bir Bloomberg New Energy Finance raporu, elektrikli otobüs sayısının 2025 yılına kadar üçe katlanacağını tahmin ediyor. Bu, o zamana kadar 1,2 milyon elektrikli otobüs veya filonun yarısını ekleyecektir.
uçakUçakların yüksek enerji tüketimi ve bataryaların düşük enerji yoğunluğu (yaklaşık 80 kat daha düşük) göz önüne alındığında, havacılık sektörü elektriklenmek için özellikle karmaşıktır. Airbus ilk hidrojenle çalışan uçağı 2035 yılına kadar fırlatmayı umuyor .
TekneTekneler neredeyse tamamen fosil yakıtlara bağlıdır; savaş gemileri (özellikle nükleer uçak gemileri ) ve nükleer buz kırıcılar hariç . 1960'larda 1970'lere kadar birkaç nükleer kargo gemisi geliştirildi, ancak karlılık olmadığı için projeler terk edildi. Bu :
Elektrikli tekneler yavaş gelişiyor, 300.000 eğlence teknesinden oluşan filoda sadece 6.000'inin elektrik motoru var. Yolcu gemileri için, dolaşımdaki 7.000 gemiden 70'i elektrikli ve 200.000 küçük hizmet teknesinden oluşan filodan 2.000'i elektrikli. Bu teknelerin geliştirilmesinin önündeki en büyük engel% 30-50 daha pahalı olmalarıdır.
Konteyner Elektrik çok az büyür. Norveç'te yaklaşık yüz konteyner taşıyabilen ve 120 km menzile sahip bir yük gemisi inşa edildi . In Çin , 1000 ton kapasiteli, 50 km'lik bir menzil ve 1458 kWh enerji kapasitesine sahip başka kargo gemisi. Yine Çin'de 2000 ton kapasiteli, 80 km menzilli ve 2 saatlik şarj süresine sahip 2400 kWh kapasiteli lityum iyon bataryaya sahip bir kargo gemisi.
Fransa 2015'ten beri elektrikle oldukça yoğun bir şekilde ısınıyor, evlerin% 38,7'si ve dairelerin% 32,8'i elektrikle ısıtıldı. Kullanımı , geleneksel elektrikli ısıtma azaltır CO 2 emisyonFransa'da yalnızca 79 ila 149 g CO 2 yaydığı için / kWh , doğal gaz için 205 g ve akaryakıt için 324 g . Sadece ahşap 30 g / kWh ile daha temizdir . Bir ısı pompası kullanıldığında, CO 2 emisyonlarıBu cihazların yüksek verimi sayesinde üretilen ısı 49 g / kWh'e düşürülür . CO 2 emisyonlarıelektrikli ısıtma ile elektriğin nasıl üretildiğine bağlıdır. Elektrikli ısıtma, elektrik şebekesinin yönetimini zorlaştırır, çünkü tüketimi çoğunlukla kış döneminde yereldir.
Sfen'e göre , Fransa'da: "En yoğun zamanlarda bile, tüm amaçlar için elektrik, gazın yarısı kadar CO2 yayar" .
Su ısıtıcıSıhhi suyun gaz veya fuel-oil ile ısıtılması, bir elektrik rezistansı veya bir elektrikli ısı pompası ile değiştirilebilir.
PişmişGaz sobaları, dökme demir ocaklar (% 60 verimlilik), seramik ocaklar (% 75 verimlilik) ve indüksiyonlu ocaklar (% 90 verimlilik) ile değiştirilebilir.
Gazlı fırınlar gibi diğer cihazlar, mikrodalga fırınlar gibi özel olarak elektrikli cihazlara eklenen elektrikli fırınlara, su ısıtıcılarına , ızgaralara veya vapurlara kadar elektrikli hale getirilebilir .
ADEME'nin yaptığı bir araştırmaya göre , 10 endüstriyel süreçte ısı üretimi gereklidir:
Yine de ADEME'ye göre, bugün fosil yakıtları elektrik enerjisiyle değiştirecek 11 olgun teknoloji var:
Hidrojen, günümüzde gübre üretiminde, metanolde, yağın arıtılmasında ve daha az ölçüde çelik üretiminde sanayide yaygın olarak kullanılmaktadır. Dünya, 11 milyonu Amerika Birleşik Devletleri ve 8,8 milyonu Avrupa için olmak üzere ( yalnızca Fransa için 922,000 ton dahil) yılda 60 milyon ton tüketiyor .
Dünyada hidrojen (veya daha doğrusu dihidrojen ) kullanımı şu şekilde dağıtılır:
kullanım | Tüketim (yılda Mton cinsinden) | % |
---|---|---|
Rafine etme | 26.4 | 44 |
Amonyak üretimi | 22.8 | 38 |
Diğer kimyasallar | 4.8 | 8 |
Çeşitli | 6 | 10 |
Hidrojenin% 96'sı fosil kaynaklardan gelir:% 49 doğal gaz,% 29 sıvı hidrokarbon ve% 18 kömürden gelir. Hidrojen üretimi 1975'ten bu yana arttı, üretimi% 6 doğal gaz ve% 2 küresel kömüre ihtiyaç duyuyor ve 830 milyon ton karbondioksit emisyonuna neden oluyor, İngiltere ve Endonezya emisyonları bir arada.
Hidrojen üretimi suyun elektrolizi ile yapılabilir ancak bu işlem çok fazla elektrik tüketir. AIE'ye göre, üretimini elektriklendirmek için, Avrupa Birliği'nin elektrik tüketimi veya Fransa'nın 7 katı olmak üzere 3600 TWh gerekiyor.
Avrupa Birliği, 2024 yılına kadar yılda 1 megaton hidrojen üretmek için 6 GW elektrolizör geliştirmeyi planlıyor, daha sonra kıtanın ihtiyaç duyduğu 10 megatonu üretmek için 2030 yılına kadar 40 GW kurulmalıdır.