dimanche, 27 septembre 2020|

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Les énergies renouvelables peuvent-elles assurer notre avenir énergétique ?

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  • Novethic

  • Le développement des énergies renouvelables ne répond pas seulement àun enjeu environnemental, mais correspond àun besoin de diversification de nos sources d’énergies. Cependant, si leurs atouts économiques et écologiques sont indéniables, leur puissance énergétique ne permettra pas de les subsitituer complètement aux énergies fossiles.

    Pourrons nous vivre dans un monde semblable àcelui que nous connaissons avec les seules énergies renouvelables ? La réponse est non, malgré tout l’intérêt qu’elles représentent pour notre futur "mix énergétique". Bien que ces énergies (hydraulique, éolien, photovoltaïque, solaire thermique, géothermie, biomasse, biogaz et pile àcombustible) soient théoriquement inépuisables puisque renouvelables, elles bénéficient néanmoins de potentiels variables selon la localisation géographique, les facteurs climatiques ou les possibilités de stockage... Bilan des avantages et des inconvénients par type d’énergie.

    L’éolien

    Cette énergie offre deux grands avantages, puisqu’elle est totalement propre et renouvelable. Lors de son exploitation, elle n’entraîne aucun rejet (pas d’effet de serre ou de pluies acides) et aucun déchet. Par ailleurs, le site d’implantation des éoliennes reste toujours exploitable, pour l’agriculture par exemple. Enfin, les petites installations permettent d’électrifier les lieux isolés et donnent une certaine indépendance àde petites communautés (un village,un regroupement d’industries...) Mais le principal inconvénient de cette source d’énergie renouvelable est son manque de flexibilité et son inconstance. Le vent ne souffle pas forcément quand on en a besoin ! En moyenne, une éolienne tourne àsa puissance nominale 1/5 du temps sur une année. Il convient alors de diviser par 5 la puissance installée pour obtenir la puissance réelle moyenne, donc l’énergie fournie par l’installation. Ainsi, le Danemark, qui constitue LE modèle européen pour l’éolien, a un des kWh électrique qui rejette le plus de CO2 car, en absence de vent, le relais est pris par des petits et moyens groupes électrogènes polluants... Enfin, la puissance des éoliennes est limitée par la faible masse de l’air : la puissance récupérable au m² n’est pas élevée . Dans le meilleur des cas, l’éolien compensera en France en 2010 au mieux l’augmentation de notre consommation d’énergie.
    Quand aux aspects économiques, ils restent incertains, dans la mesure où l’estimation de la quantité d’énergie récupérable est difficile àdéterminer. Notons cependant que les problèmes des coà»ts, régulièrement mis en avant, sont en fait largement artificiels, puisqu’ils résultent surtout de choix politiques et financiers.

    Eolien
    Avantage : Coà»t de fonctionnement relativement faible / Inconvénient : génération d’énergie de manière intermittente et difficile àprévoir

    Hydraulique
    Avantage : Faible coà»t et puissance importante délivrée/ Inconvénient : Nombre de sites limités, dégâts environnementaux et coà»ts élevés des investissements

    Solaire photovoltaïque
    Avantages : Peut-être installé partout/ Inconvénient : Coà»ts de fabrication très élevés, rendements faibles

    Géothermie
    Avantage : Source d’énergie constante de forte puissance/ Inconvénient : Nombre de site limité, corrosion de l’eau géothermale

    Bois et biomasse
    Avantage : Possibilité de stockage, bilan émission de Co2 très faible
    Inconvénient : Capacités limitées par la surface des terres disponibles

    (Source : La vie après le pétrole, Jean-Luc Wingert, Editions Autrement, 2005).

    L’avantage des cellules photovoltaïques réside dans la transformation directe de l’énergie solaire en électricité, et dans leur souplesse d’utilisation qui les rend utilisable notamment dans les pays en voie de développement qui ne disposent pas de réseau électrique important. Cependant, leur rendement reste faible. Les panneaux photovoltaïques peuvent être associés àune batterie pour le stockage de l’électricité, qui ne se produit que le jour, àcondition d’avoir un rayonnement solaire suffisant ! L’énergie produite est tributaire de la situation géographique et météorologique, ce qui explique que l’on évoque davantage la puissance potentielle de cette énergie (le "watt crête") que sa puissance réelle. Par ailleurs, certaines études pointent des impacts environnementaux non négligeables (le recyclage des cellules) et affirment que l’énergie utilisée pour la fabrication des cellules n’est jamais rentabilisée durant les 20 années de production.

    Le solaire thermique

    Le solaire thermique utilise le soleil tout comme le photovoltaïque mais de façon différente, puisqu’il récupère de la chaleur qu’il transmet ensuite àun circuit d’eau qui peut alimenter une habitation en eau sanitaire ou en chauffage. Cette énergie représente un rendement élevé
    et permet de chauffer de l’eau "gratuitement" après retour sur investissement. La marge de manÅ“uvre, en matière de substitution aux énergies fossiles, est très importante : s’il est certes impossible de se chauffer uniquement par le soleil (la chaleur ne se stocke pas sur de longues périodes), il serait toutefois possible de produire 50% de l’énergie de chauffage dont nous avons besoin. A l’heure actuelle, le solaire thermique reste néanmoins une énergie coà»teuse par rapport au chauffage par énergie fossile, en raison du montant élevé des investissements et d’un retour sur investissement plutôt long (de 10 à15 ans). La durée de vie des panneaux est quand àelle limitée à20 ans environ.

    La biomasse

    C’est probablement la source d’énergie la plus "prometteuse" avec l’hydroélectricité. Elle englobe toute énergie provenant des végétaux, qui disposent d’une composition chimique proche de celle des hydrocarbures. L’énergie peut être stockée et émet peu de gaz àeffet de serre. Cependant, la biomasse ne peut avoir qu’un apport limité, en raison de ses impacts négatifs sur l’environnement. Le recours intensif àla biomasse comme substitut des énergies fossiles engendrerait en effet mécaniquement des phénomènes de déforestation ; et de même, la culture intensive de végétaux présenterait les mêmes inconvénients que l’agriculture intensive que nous connaissons déjà. Ainsi, la production àgrande échelle de biocarburants (àpartir de colza, de betterave, ou de canne àsucre) implique le recours massif aux engrais, et in fine la pollution des sols et des eaux ainsi que l’érosion des sols. Au Brésil, pays pionnier des biocarburants, chaque litre d’éthanol produit treize litres de résidus hautement polluants... Bilan : si l’utilisation du biocarburant représente une réelle alternative au pétrole, vouloir la généraliser causerait inévitablement des impacts écologiques non négligeables.

    L’hydraulique

    Son principal avantage est de fournir de fortes puissances et de stocker l’énergie dans les retenues d’eau. Son potentiel est important, puisqu’on estime que seulement 20% des sites sont exploités dans le monde. L’hydroélectricité, qui fournit "àla demande", permet par exemple d’alimenter une usine. Cependant, si on rapporte cette puissance àla seule consommation d’électricité de l’industrie française (un tiers de l’électricité du pays), notons que les barrages ne produisent actuellement que 15% de cette électricité... Il faudrait donc en doubler le nombre pour faire fonctionner l’industrie àl’électricité entièrement renouvelable. Enfin, làencore, les impacts écologiques ne sont pas neutres : les rives étant des éléments indispensables des écosystèmes, les barrages portent atteinte àla biodiversité et menacent d’extinction des espèces aquatiques aussi bien que terrestres.

    L’hydrogène

    Produit àpartir d’hydrocarbures, ce n’est pas une source d’énergie mais un vecteur énergétique qui transporte l’énergie comme le fait l’électricité. Rappelons que l’hydrogène -utilisé pour les moteurs de véhicules- est produit àpartir d’hydrocarbures et par le "reformage" du gaz naturel et du pétrole, technique qui revient de 2 à5 fois le prix des hydrocarbures utilisés. Son principal avantage est de n’émettre aucun gaz polluant, mais il ne constitue en aucun cas un véritable substitut aux énergies fossiles, en raison de sa faible densité énergétique et de son stockage difficile. Le marché de l’hydrogène se développe actuellement pour deux raisons : il est utilisé dans la fabrication d’engrais et dans l’industrie pétrochimique.

    Passer en revue les différentes sources d’énergie apporte une certitude : elles ne pourront pas se substituer aux énergies fossiles, compte-tenu de nos modes de consommations actuels. Même en exploitant toutes les sources d’énergie possibles, le passage aux énergies renouvelables implique des transformations majeures dans les modes de production , de transports (un quart de la consommation d’énergie en France), de consommation... Seul un mode d’organisation nouveau, fondé sur la sobriété énergétique (une division par 2, voire par 3 de notre consommation ?) semble réaliste dès lors que les énergies fossiles s’épuiseront ou que les changements climatiques l’imposeront.

    Source : Novethic

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