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Sep 01, 2023

Cartographie : Systèmes de chauffage domestique aux États-Unis

Publié le Par Combustion d'énergie fossile pour le chauffage des locaux commerciaux et

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La combustion de combustibles fossiles pour le chauffage des bâtiments commerciaux et résidentiels représente environ 13 % des émissions annuelles de gaz à effet de serre aux États-Unis.

La décarbonisation de l'économie américaine nécessite de passer des solutions de chauffage à combustible fossile aux sources d'énergie renouvelables qui produisent de l'électricité.

Actuellement, la majorité des maisons neuves aux États-Unis brûlent encore du gaz naturel pour le chauffage grâce à des fournaises ou des chaudières à air pulsé. Tout comme les voitures doivent être électriques, les maisons devront passer à des systèmes de chauffage électriques utilisant des sources d'énergie renouvelables.

Le graphique ci-dessus utilise les données du recensement pour décomposer les différents systèmes de chauffage et combustibles qui réchauffent les 911 000 maisons unifamiliales construites aux États-Unis en 2020.

La plupart des maisons américaines utilisent l'un des trois systèmes de chauffage suivants :

Le chauffage domestique aux États-Unis a connu une transition au cours des deux dernières décennies. L'électricité remplace régulièrement les systèmes de chauffage domestique au gaz et au biocarburant/bois pour les maisons neuves et alimente près de la moitié des systèmes de chauffage des maisons unifamiliales construites en 2020.

Voici comment la part des sources de chaleur pour les maisons neuves a évolué entre 2000 et 2020 :

Les pourcentages peuvent ne pas totaliser 100 en raison des arrondis.

Alors que la part de l'électricité a augmenté depuis 2000, la plupart des foyers américains sont encore chauffés au gaz, en grande partie en raison de l'abordabilité des combustibles fossiles.

Selon l'Energy Information Administration (EIA) des États-Unis, les ménages qui dépendent du gaz pour le chauffage des locaux devraient dépenser en moyenne 746 $ au cours des mois d'hiver, contre 1 268 $ pour l'électricité et 1 734 $ pour le mazout.

Sur les 911 000 nouvelles maisons unifamiliales, 538 000 maisons ont installé des fournaises à air pulsé. Parmi ceux-ci,83% ou près de 450 000 foyers utilisaient le gaz comme principale source de chauffage, dont 16 % optaient pour des fournaises électrifiées. Par contre,88%des 353 000 foyers qui ont installé des pompes à chaleur dépendaient de l'électricité.

Voici comment se répartissent les systèmes de chauffage et les combustibles pour les maisons unifamiliales construites en 2020 :

Les pourcentages peuvent ne pas totaliser 100 en raison des arrondis.

Moins de 1 % des maisons unifamiliales neuves utilisaient des systèmes à eau chaude ou à vapeur, et la majorité de celles qui le faisaient utilisaient le gaz comme combustible principal. Environ 1,3 % des nouvelles maisons utilisaient d'autres systèmes comme des plinthes chauffantes électriques, des petits radiateurs, des panneaux chauffants ou des radiateurs.

Alors que le gaz reste la principale source de chauffage aujourd'hui, les efforts visant à décarboniser l'économie américaine pourraient encore inciter à passer aux systèmes de chauffage à l'électricité, les pompes à chaleur électriques occupant probablement une plus grande part du gâteau.

Les principaux minéraux d'une batterie de véhicule électrique

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Quelle quantité de pétrole est économisée en ajoutant des véhicules électriques au mix ? Nous examinons les données de 2015 à 2025P pour différents types de véhicules électriques.

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Alors que le monde se dirige vers l'électrification du secteur des transports, la demande de pétrole sera remplacée par la demande d'électricité.

Pour mettre en évidence l'impact des véhicules électriques sur la consommation de pétrole, l'infographie ci-dessus montre combien de pétrole a été et sera économisé chaque jour entre 2015 et 2025 par différents types de véhicules électriques, selon BloombergNEF.

Un véhicule de tourisme à moteur à combustion standard aux États-Unis utilise environ 10 barils d'équivalent pétrole (bep) par an. Une motocyclette en utilise 1, un camion de classe 8 environ 244 et un autobus utilise plus de 276 BOE par an.

Lorsque ces véhicules deviennent électrifiés, l'huile que leurs homologues à moteur à combustion auraient utilisée n'est plus nécessaire, remplaçant la demande de pétrole par l'électricité.

Depuis 2015, les véhicules à deux et trois roues, tels que les cyclomoteurs, les scooters et les motos, ont représenté la majeure partie du pétrole économisé grâce aux véhicules électriques à l'échelle mondiale. Avec une large adoption en Asie en particulier, ces véhicules ont déplacé la demande de près de 675 000 barils de pétrole par jour en 2015. En 2021, ce nombre était rapidement passé à1 million de barilspar jour.

Jetons un coup d'œil au déplacement quotidien de la demande de pétrole par segment de véhicules électriques.

Aujourd'hui, alors que des travaux sont en cours dans le segment des véhicules utilitaires, très peu de gros camions sur la route sont électriques, mais cela devrait changer d'ici 2025.

Pendant ce temps, les véhicules de tourisme électriques ont connu la plus forte croissance d'adoption depuis 2015.

En 2022, le marché des voitures électriques a connu une croissance exponentielle, avec des ventes dépassant les 10 millions de voitures. Le marché devrait poursuivre sa forte croissance tout au long de 2023 et au-delà, finissant par sauver une prévision886 700 barils de pétrolepar jour en 2025.

Alors que le monde passe des combustibles fossiles à l'électricité, BloombergNEF prédit que la baisse de la demande de pétrole n'équivaut pas nécessairement à une baisse des prix du pétrole.

Dans le cas où les investissements dans de nouvelles capacités d'approvisionnement diminueraient plus rapidement que la demande, les prix du pétrole pourraient encore rester instables et élevés.

Cependant, le passage à l'électrification aura probablement d'autres implications.

Alors que la plupart d'entre nous associent les véhicules électriques à des émissions réduites, il est bon de considérer qu'ils ne sont aussi durables que l'électricité utilisée pour les recharger. Le passage à l'électrification présente donc une opportunité incroyable de répondre à la demande croissante d'électricité avec des sources d'énergie propres, telles que l'énergie éolienne, solaire et nucléaire.

L'abandon des combustibles fossiles dans le transport routier nécessitera également une expansion des infrastructures. Les bornes de recharge pour véhicules électriques, l'augmentation de la capacité de transmission et le stockage des batteries seront probablement tous essentiels pour soutenir la transition à grande échelle du gaz vers l'électricité.

Le graphite représente près de 50% des matériaux nécessaires aux batteries en poids, quelle que soit la chimie.

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La demande de batteries lithium-ion (Li-ion) a explosé ces dernières années en raison de la popularité croissante des véhicules électriques (VE) et des systèmes de stockage d'énergie renouvelable.

Ce que beaucoup de gens ne réalisent pas, cependant, c'est que le composant clé de ces batteries n'est pas seulement le lithium, mais aussi le graphite.

Le graphite représente près de 50% des matériaux nécessaires aux batteries en poids, quelle que soit la chimie. Dans les batteries Li-ion en particulier, le graphite constitue l'anode, qui est l'électrode négative responsable du stockage et de la libération des électrons pendant le processus de charge et de décharge.

Pour explorer à quel point le graphite est essentiel dans la chaîne d'approvisionnement des batteries, cette infographie sponsorisée par Northern Graphite plonge dans la fabrication de l'anode d'une batterie Li-ion.

Le graphite est une forme naturelle de carbone qui est utilisée dans un large éventail d'applications industrielles, notamment dans les diamants synthétiques, les batteries Li-ion EV, les crayons, les lubrifiants et les substrats semi-conducteurs.

Il est stable, performant et réutilisable. Bien qu'il se présente sous de nombreuses qualités et formes différentes, le graphite de qualité batterie appartient à l'une des deux classes suivantes : naturel ou synthétique.

Le graphite naturel est produit par l'exploitation de gisements minéraux naturels. Cette méthode ne produit qu'un à deux kilogrammes d'émissions de CO2 par kilogramme de graphite.

Le graphite synthétique, quant à lui, est produit par le traitement du coke de pétrole et du goudron de houille, produisant près de 5 kg de CO2 par kilogramme de graphite ainsi que d'autres émissions nocives telles que l'oxyde de soufre et l'oxyde d'azote.

Le processus de production d'anodes de batterie est composé de quatre étapes principales. Ceux-ci sont:

Chacune de ces étapes aboutit à diverses formes de graphite avec différentes utilisations finales.

Par exemple, le graphite micronisé qui résulte du processus de mise en forme peut être utilisé dans des additifs plastiques. D'autre part, seul le graphite purifié sphérique revêtu qui a traversé les quatre étapes ci-dessus peut être utilisé dans les batteries Li-ion EV.

Malgré son utilisation croissante dans la transition énergétique partout dans le monde, environ 70 % du graphite mondial provient actuellement de Chine.

Cependant, avec des alternatives rares à utiliser dans les batteries, il est crucial d'assurer la sécurité de l'approvisionnement en Amérique du Nord, et il utilise des approches plus respectueuses de l'environnement pour le traitement du graphite.

Avec une empreinte environnementale et des coûts de production réduits, le graphite naturel sert de matériau d'anode pour un avenir plus vert.

Cliquez ici pour en savoir plus sur la façon dont Northern Graphite prévoit de construire la plus grande usine de matériaux d'anode de batterie (BAM) en Amérique du Nord.

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