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UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES TETOUAN Département de chimi

UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES TETOUAN Département de chimie MEMOIRE DE MODULE : ENVIRONNEMENT ET CONTROLE DE LA QUALITE DE L’AIR Module Projet Tutoré : MS-QSE COMMENT FONCTIONNE L’EFFET DE SERRE Réalisé par AITHAMMOU RIDOUAN N’ZI JEAN MICHEL ARNAUD CHARAI RABIE BELFELLAH SOUFIANE Encadré par : MOHAMED SOUSSI EL BERGANI Année Universitaire 2021/2022 REMERCIEMENTS Avant d’entamer ce rapport, nous remercions en premier le Dieu tout puissant de nous avoir accordé la capacité et la volonté pour achever ce travail, et nous tenons à remercie tous ceux qui ont contribué par leur aide, leur soutien et leurs conseils à la réalisation de ce travail. C’est ainsi que nous remercions vivement notre cher professeur encadrant, Pr. MOHAMED SOUSSIEL BERGANI, pour sa gentillesse, sa modestie. Nous tenons également à remercier tous les ingénieures assimilés du MS-QSE promotion 2020 2022 . D’avoir accepté de participer comme jury de notre travail. Nous remercions nos familles pour leur amour, pour leur patience et leur compréhension et de nous ‘avoir accompagné, aider, et nous ‘encouragé même dans les moments difficiles. Nos remerciements vont aussi à tous les professeurs du master spécialisé, qualité, sécurité et environnement, pour la qualité de leurs enseignements durant ces deux années de formation. En fin nos remerciements à tous ceux qui ont aidé à l’élaboration de ce Projet de près ou de loin. 1 LISTE DES FIGURES Figure 1: modélisation phénomène du l'effet de serre. [A]..............................................................7 Figure 2 : mécanisme de l'effet de serre. [B]....................................................................................9 Figure 3 : mettre en œuvre la relation réchauffement climatique et l'effet de serre. [C]................10 Figure 4 : variation de température en présence et absence de CO2 en fonction du temps. [D]....11 Figure 5: Structure moléculaire de l'ozone.....................................................................................12 Figure 6 Structure moléculaire du dioxyde carbone.......................................................................12 Figure 7 Cycle de l'eau...................................................................................................................13 Figure 8 Formule développée du méthane.....................................................................................14 Figure 9 Structure moléculaire du protoxyde d'azote.....................................................................14 Figure 10 Diagramme en secteurs de répartition des émissions anthropiques de dioxyde de carbone...........................................................................................................................................16 Figure 11 Evolution de la concentration de dioxyde de carbone de 1750 à décembre 2020 selon NOAA.............................................................................................................................................17 Figure 12 Estimation des émissions mondiales de méthane d'origine anthropiques 2010.............18 Figure 13Evolution de la teneur atmosphérique moyenne en méthane de 1984 à 2021................18 Figure 14 : Evolution de la teneur atmosphérique en protoxyde d'azote.......................................19 Figure 15 Evolution de la teneur atmosphérique en hexachlorure de soufre.................................20 Figure 16 : Evolution de la Température en France de 1860 à 2100 ………………23 Figure 17 : changement climatique et maladies…………………………………...25 Figure 18 : Les panneaux solaires………………………………………………....28 Figure 19 : Cycle de vie d’un produit selon la norme ISO 14001………………………………..30 2 SOMMAIRE INTRODUCTION............................................................................................................................6 Chapitre 1 : GENERALITES...........................................................................................................7 1 Définition l’effet de serre...................................................................................................7 2 Mécanisme de l’effet de serre............................................................................................8 3 Réchauffement climatique et l’effet de serre, quelle relation............................................9 Chapitre 2 : PRINCIPAUX GAZ À EFFET DE SERRE ET POUVOIR DE RÉCHAUFFEMENT GLOBAL........................................................................................................................................12 1 Principaux gaz à effet de serre.........................................................................................12 2 Pouvoir de réchauffement global et durée de vie dans l’atmosphère...............................14 Chapitre 3 : IMPACT DES ACTIVITÉS HUMAINES SUR L’EFFET DE SERRE....................16 1 Influence sur la teneur atmosphérique en dioxyde de carbone........................................16 2 Influence sur la teneur atmosphérique en méthane..........................................................17 3 Influence sur la teneur atmosphérique en protoxyde d’azote...........................................19 4 Influence sur d’autres gaz à effet de serre........................................................................20 Chapitre 4 : Conséquences du changement climatique sur la santé humaine et animale...............21 1 Modifications de l’environnement humain et animal liées aux changements climatiques Erreur ! Signet non défini. 2 Changements climatiques et biodiversité................................Erreur ! Signet non défini. 3 Maladies infectieuses et changements climatiques.................Erreur ! Signet non défini. 4 Incidences cardiorespiratoires et carcinologiques du changement climatique.....Erreur ! Signet non défini. 5 Changements climatiques et allergies.....................................Erreur ! Signet non défini. Chapitre 5 : Les solutions pour réduire les émissions des gaz à effet de serre...............................24 1 Afforestation.....................................................................................................................24 2 Consommation de l’énergie propre..................................................................................24 3 3 Les activités agricoles......................................................................................................25 4 Les engagements personnels............................................................................................26 5 Le transport......................................................................................................................26 6 Traitement du carbone......................................................................................................27 7 L’utilisation de l’économie circulaire..............................................................................27 Chapitre 6 : Les engagements internationaux................................................................................28 Conclusion......................................................................................................................................30 BIBLIOGRAPHIE.........................................................................................................................31 4 INTRODUCTION Les conséquences climatiques commencent à se faire sentir (sécheresses, inondations, extrêmes climatiques comme la vague de chaleur de l’été 2003 en Europe) et inquiètent non seulement les experts du climat mais également la plupart des décideurs politiques, convaincus de la nécessité de prendre des mesures correctives. L’augmentation de la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre émis par l’activité humaine, parmi lesquels le plus important est le CO2, provoque un réchauffement du climat, déjà perceptible actuellement. La stabilisation de la teneur en CO2 de l’atmosphère est une nécessité. Celle-ci requiert une réduction importante des émissions. Pour atteindre cet objectif, les méthodes disponibles font appel à l’utilisation rationnelle de l’énergie, au développement des énergies moins fortement émettrices (gaz naturel) ou qui fonctionnent sans émission de CO2, telles que les énergies renouvelables ou l’énergie nucléaire, à la stimulation des puits de carbone (forêts, sols, etc.). La capture et le stockage du CO2émis par les grandes installations constituent également une option qui retient l’attention des industriels [1] . Donc Qu’est-ce que l’effet de serre ? Comment fonctionne-t-il et quel en est le mécanisme ? D’où proviennent les gaz à effet de serre ? Quelles seront les conséquences du changement climatique dans le monde ? Pouvons-nous infléchir la tendance actuelle ? Quelles sont les différentes solutions technologiques et les grands axes de recherche pour lutter contre l’effet de serre ? Quel en sera le coût ? 5 Chapitre 1 : GENERALITES 1 Définition l’effet de serre L’effet de serre est un phénomène thermique qui intervient de façon naturelle dans l’atmosphère de la Terre, indispensable à la vie sur Terre intervenant dans les échanges d’énergie entre l’espace, l’atmosphère terrestre et la surface de la Terre [2]. En effet, une partie uniquement des rayons du soleil traverse l’atmosphère et atteint la Terre. Sous l’effet des rayons du Soleil, le sol se réchauffe et émet à son tour des rayons infrarouges. Ces derniers sont capturés par les gaz à effet de serre qui réchauffent ainsi la planète, en parle du cycle d’effet de serre (Fig. 1) Figure 1: modélisation phénomène du l'effet de serre. [A] 6 2 Mécanisme de l’effet de serre Grâce à l'atmosphère qui nous entoure, une partie de la chaleur du Soleil emmagasinée par la Terre se retrouve piégée par un mécanisme appelé « effet de serre ». Sans lui, la température moyenne de notre planète tomberait à - 18°C au lieu des 15°C actuels. Sans ce phénomène, la vie telle que nous la connaissons n'aurait pu se développer. On doit cette douce climatisation à des gaz comme le dioxyde de carbone et le méthane, les « gaz à effet de serre » (GES), dont, pourtant, les concentrations naturelles dans l'atmosphère sont ridiculement faibles [3]. Lorsque le rayonnement solaire atteint L’atmosphère terrestre, une partie est directement Renvoyée vers l’espace par l’air, les nuages et la Surface de la terre. Les rayons incidents qui n’ont Pas été réfléchis vers l’espace sont absorbés par L’atmosphère et/ou la surface terrestre. Cette Dernière partie du rayonnement absorbée par la Surface du sol lui apporte de la chaleur qu’elle Restitue à son tour, le jour comme la nuit, en Direction de l’atmosphère sous forme de rayons Infrarouges IR. Ce rayonnement est alors absorbé en Partie par les gaz à effet de serre (GES), ce qui Réchauffe l’atmosphère. Puis dans un troisième Temps, cette chaleur est réémise dans toutes les Directions, notamment vers la Terre. C’est ce Rayonnement qui retourne vers la Terre qui Constitue l’effet de serre, il est à l’origine d’un Apport supplémentaire de chaleur, stabilisant la Température de la surface terrestre à +15° [4]. Cet Effet a été nommé ainsi par analogie avec la Culture en serres, espaces clos à faces Transparentes, laissant passer le rayonnement du Soleil et le retenant prisonnier à l’intérieur (Fig. 2). 7 Figure 2 : mécanisme de l'effet de serre. [B] 3 Réchauffement climatique et l’effet de serre, quelle relation Depuis des dizaines d’années, les scientifiques du monde entier ont collecté des données tant sur terre que dans l’espace. Ces observations ont mis en évidence une augmentation de la température moyenne terrestre de 0,85°C durant la période de 1880 à 2012. Mais cette hausse est beaucoup plus marquée durant les trois dernières décennies, avec un record lors de la dernière. [5] Une expérience (Fig. 3) a été réalisé qui consiste à mettre en évidence ce phénomène naturel d’effet de serre dans un milieu enrichi en dioxyde de carbone ; un gaz à effet de serre 8 Figure 3 : mettre en œuvre la relation réchauffement climatique et l'effet de serre. [C] Analyse des résultats : Les températures relevées toutes les minutes sont représentées sur la courbe ci-dessous pour les 2 milieux : avec et sans addition de CO2. Les 2 milieux initialement à même température réagissent différemment en présence d’une même source de chaleur. On constate que dans le milieu riche en CO2 la température augmente beaucoup plus vite que dans le milieu sans enrichissement en CO2. (Fig. 4) [C] 9 Figure 4 : variation de température en présence et absence de CO2 en fonction du temps. [D] On peut uploads/Geographie/ effet-de-serre 1 .pdf