Les énergies renouvelables peuvent-elles assurer notre avenir énergétique ?
Date de publication :
22 septembre 2006 |
Mots clés :
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22 septembre 2006 |
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Le développement des énergies renouvelables ne répond pas seulement à un enjeu environnemental, mais correspond à un 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 à celui 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, photovoltaà¯que, solaire thermique, géothermie, biomasse, biogaz et pile à combustible) 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 à de 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 à sa 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 à déterminer. 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 à prévoir
Hydraulique
Avantage : Faible coà »t et puissance importante délivrée/ Inconvénient : Nombre de sites limités, dégâts environnementaux et coà »ts élevés des investissements
Solaire photovoltaà¯que
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 photovoltaà¯ques 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 photovoltaà¯ques peuvent être associés à une batterie pour le stockage de l’électricité, qui ne se produit que le jour, à condition 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 photovoltaà¯que mais de façon différente, puisqu’il récupère de la chaleur qu’il transmet ensuite à un 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 manoeuvre, 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 à 15 ans). La durée de vie des panneaux est quand à elle limitée à 20 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 à effet de serre. Cependant, la biomasse ne peut avoir qu’un apport limité, en raison de ses impacts négatifs sur l’environnement. Le recours intensif à la 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 à grande échelle de biocarburants (à partir de colza, de betterave, ou de canne à sucre) 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 "à la demande", permet par exemple d’alimenter une usine. Cependant, si on rapporte cette puissance à la 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 à l’électricité entièrement renouvelable. Enfin, là encore, les impacts écologiques ne sont pas neutres : les rives étant des éléments indispensables des écosystèmes, les barrages portent atteinte à la biodiversité et menacent d’extinction des espèces aquatiques aussi bien que terrestres.
L’hydrogène
Produit à partir 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 à partir d’hydrocarbures et par le "reformage" du gaz naturel et du pétrole, technique qui revient de 2 à 5 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.
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