Par Abby Rabinowitz
Alors que les combustibles fossiles sont largement reconnus comme une source majeure de pollution, beaucoup moins d’attention a été consacrée à la pollution thermique. La pollution thermique se produit lorsque l’eau utilisée pour refroidir les centrales électriques et les usines est rejetée dans l’environnement à une température plus élevée. Bien que cette eau soit généralement propre, elle cause néanmoins des problèmes environnementaux importants, tels que des dommages à la vie aquatique, des écosystèmes perturbés et des changements climatiques.
Qu’est-ce que la Pollution thermique ?
La pollution thermique est une pollution causée par l’ajout de chaleur à un écosystème qui a un impact négatif sur l’écosystème. Le rapport de la U.S. Geologic Survey Estime que l’utilisation de l’eau aux États-Unis en 2005 estime que les centrales électriques et les installations industrielles retirent environ 219 milliards de gallons d’eau froide par jour des écosystèmes environnants.
Le but principal de cette eau est le refroidissement des processus industriels, qui génèrent de la chaleur. Aux États-Unis, environ 75 à 82% de la pollution thermique est générée par les centrales électriques. D’autres sources de pollution thermique peuvent inclure: une centrale nucléaire, une centrale au charbon, des déchets industriels, des raffineries de pétrole, des égouts, des usines de pâtes et papiers, des usines chimiques, des aciéries, des fonderies, de l’énergie hydroélectrique et une centrale thermique. L’eau renvoyée par l’un de ces systèmes peut provoquer des changements de température et avoir des effets néfastes sur un écosystème aquatique ainsi que sur les animaux aquatiques.
Pollution thermique aux États-Unis
En 2013, environ 1 260 installations aux États-Unis retiraient au moins 2 millions de gallons d’eau de refroidissement par jour. Contrairement à un système de chaudière typique qui réutilise la même eau encore et encore dans un système en boucle fermée, ces installations utilisent généralement des systèmes de refroidissement « à passage unique » qui utilisent l’eau de refroidissement une fois et la renvoient immédiatement dans l’environnement. Il a été démontré que les systèmes de refroidissement à passage unique renvoient l’eau à une température moyenne de 10 degrés Celsius plus chaude qu’au-dessus de la température ambiante de l’eau! En 2014, plus de 1 200 installations aux États-Unis seulement utilisent des systèmes de refroidissement à passage unique, mais il s’agit également d’un problème mondial majeur. En pompant cette eau chaude dans les écosystèmes, la pollution thermique réchauffe l’eau environnante, ce qui nuit grandement aux écosystèmes environnants.
Les effets de la pollution thermique
Au cours de millions d’années, les écosystèmes se sont adaptés aux nombreux changements de la Terre. Cependant, ces changements se sont produits sur de longues périodes, beaucoup plus lentement que ce qui se passe actuellement en raison de la pollution thermique. Lorsque la température de l’eau augmente dans une zone donnée, même de quelques degrés Celsius, il peut y avoir des implications importantes pour l’écosystème aquatique actuel.
Les effets du choc thermique
Des changements soudains de température peuvent provoquer un choc thermique, blessant les plantes, les poissons et autres animaux marins. En effet, la chaleur résiduelle du processus de refroidissement dans les centrales électriques et les centrales électriques génère et rejette de l’eau chaude, ce qui diminue les niveaux d’oxygène, tue les poissons, modifie la composition des chaînes alimentaires et réduit la biodiversité des écosystèmes océaniques. De plus, les températures plus élevées de l’eau réduisent la capacité de l’oxygène à atteindre les eaux plus profondes, ce qui diminue considérablement la qualité de l’eau pour les espèces aquatiques. Cela crée des conditions anaérobies plus adaptées aux bactéries, modifiant l’équilibre de la chaîne alimentaire et de l’écosystème global.
Pourquoi la Pollution Thermique est-elle nocive pour les écosystèmes ?
Pourquoi l’eau plus chaude est-elle si nocive pour les écosystèmes? Pour commencer, une température de l’eau plus chaude entraîne moins d’oxygène dans l’eau que dans l’eau plus froide. Le manque d’oxygène tue les poissons et d’autres espèces aquatiques, tout en favorisant des conditions anaérobies qui permettent aux bactéries de prospérer.
Un excellent exemple de ce phénomène existe dans le golfe du Mexique, où les rejets des rivières voisines ont créé une « zone morte » hypoxique qui a atteint 6 334 milles carrés ou plus de 4 millions d’acres maintenant inhabitables par les poissons. On estime que 79 milliards de poissons et autres animaux marins sont tués chaque année dans les seules eaux californiennes à cause de la pollution thermique! Ce nombre étonnamment élevé témoigne des impacts néfastes de la pollution thermique dans un seul écosystème.
Cadre réglementaire pour la pollution thermique
La pollution thermique relève de la Loi sur l’eau potable, promulguée en 1948 et élargie en 1972. L’article 316(a) régit les sources de pollution par les rejets thermiques et habilite l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) à réglementer les rejets thermiques par le biais de l’autorité nationale de délivrance de permis du Système National d’Élimination des rejets de polluants (NPDES).
L’EPA a à son tour délégué le pouvoir de délivrance de permis à 46 États. Le processus exige que les centrales électriques et les usines demandent des permis de rejet et obtiennent des écarts lorsque les quantités de rejet proposées dépassent les niveaux réglementaires. Fait important, l’article 316(a) de la Loi sur l’assainissement de l’eau interdit aux usines sans permis de variation d’élever la température de la rivière au-dessus des seuils limites dans la mesure où la production d’électricité pourrait devoir être réduite.
Cadre Réglementaire de la Pollution Thermique En pratique
Donc, si un processus réglementaire est déjà en place, pourquoi un tel problème existe-t-il? En théorie, les plantes sont tenues de fournir des informations détaillées à l’appui pour prouver que les rejets thermiques proposés n’auront pas d’impact négatif sur les environnements environnants et la biodiversité, et les régulateurs sont censés fournir des écarts uniquement dans des conditions acceptables pour l’environnement. Malheureusement, comme indiqué dans un audit du Bureau de l’Inspecteur général de l’Agence de protection de l’environnement (EPA) en 2013, de nombreux permis ont été accordés en raison d’une surveillance déficiente. Par exemple, 55 % des permis examinés dans le cadre de cette étude ne contenaient pas de justifications détaillées de la décision d’un État d’approuver une dérogation. En outre, certaines dérogations ont été accordées parce que les installations recueilleraient des données sur les impacts environnementaux plutôt que de les obliger à installer la meilleure technologie disponible.
Solutions à la pollution thermique
La solution la plus claire consiste à cesser de rejeter de l’eau plus chaude dans les écosystèmes.
Mais comment ?
Une étape évidente consiste à exiger que les centrales électriques et les usines rétablissent l’eau de refroidissement à sa température d’origine. Une étape ambitieuse serait d’utiliser l’eau chauffée pour alimenter d’autres processus bénéfiques tels que le chauffage. Malheureusement, ces étapes supplémentaires sont coûteuses et entraîneraient des coûts supplémentaires pour les nouvelles installations et une modernisation fastidieuse des installations existantes. De tels changements nécessitent une prévoyance et une intervention réglementaires.
Appliquer les réglementations pour prévenir la pollution thermique
Dans un premier temps, l’EPA doit faire sa part pour appliquer les réglementations existantes. Nous avons besoin d’une application plus stricte de toutes les nouvelles demandes de permis et de dérogation pour nous assurer que les nouveaux projets sont conformes aux normes existantes.
Deuxièmement, l’APE devrait réexaminer les permis existants qui pourraient être insuffisants et exiger des améliorations immédiates.
Troisièmement, nous devrions évaluer si les réglementations existantes sont suffisamment strictes. Par exemple, aux États-Unis, de nombreux États ont des réglementations selon lesquelles la température de décharge de l’eau de refroidissement ne peut pas dépasser 30 ° C à 40 ° C. Cependant, dans de nombreux cas, cette température élevée est encore beaucoup plus chaude que la température naturelle des lacs, ruisseaux, rivières et océans environnants.
Sensibiliser à la Pollution thermique
Enfin, nous devons faire connaître le message sur les rejets thermiques afin d’obtenir une sensibilisation similaire aux combustibles fossiles, ce qui contribuera à apporter des changements importants et nécessaires.
Religion et Pollution Thermique
Changer la température de l’eau ne semble pas être un problème important par rapport à la pollution de l’eau, mais comme ce billet de blog l’a clairement indiqué, la pollution thermique est un problème majeur qui doit être traité pour protéger nos plans d’eau et les organismes aquatiques qui y vivent.
Dans le Judaïsme, il existe des lois concernant le chauffage de l’eau le jour du Sabbat. Ces lois aident à sensibiliser à la conscience que le chauffage de l’eau est une partie fondamentale de nos vies, et pourtant elle est également extrêmement puissante. Beaucoup d’entre nous connaissent quelqu’un qui a été blessé par l’eau chaude brûlante, ou peut-être que cela nous est même arrivé. Des rappels religieux sur le pouvoir et les responsabilités du chauffage de l’eau dans nos vies personnelles peuvent aider à renforcer l’importance du suivi de sa réglementation à l’échelle industrielle.
Puissions-nous reconnaître la bénédiction d’avoir de l’eau chaude et être vigilants pour s’assurer que la pollution thermique ne nuit pas à nos précieux écosystèmes.