Attraper le soleil

L’Almanach Cousteau de l’Environnement – Outils propres et impropres – pages 382-385

 

Dans les années 70, les principales sources d’énergie étaient le pétrole, le charbon et le gaz naturel, loin devant le nucléaire et l’hydroélectrique. La crise pétrolière a eu comme conséquence une profonde réflexion sur la nécessité de trouver d’autres sources d’énergie. L’économie mondiale était tributaire de ressources énergétiques (pétrole, gaz, uranium) centralisées par quelques pays, dont les réserves étaient relativement limitées et dont les prix était tributaires de la situation géopolitique de régions instables (lire article “Un simple litre d’essence“).

Les énergies durables, comme l’énergie solaire, était vues comme une alternative pertinente car immuable (du moins pour quelques milliards d’années) et ubiquitaire. Les experts ne s’accordaient pas sur la rapidité du passage aux énergies durables. La question n’était pas d’ordre technologique, mais politique. La quasi-totalité des investissements financiers allait aux multinationales, au détriment de structures plus petites, souvent plus innovantes. Combien de temps allions-nous mettre pour prendre les décisions nécessaires au développement des technologies d’énergie “verte” tout en économisant ce qui reste de combustibles fossiles ?

En 1980, plus de 2 millions de maisons au Japon étaient déjà équipées de chauffe-eau solaires (solaire thermique) et le gouvernement avait pour objectif d’équiper ainsi les 13 millions de logements avant 1995. Mais la technologie solaire la plus prometteuse était celle de la cellule photovoltaïque qui permet de convertir la lumière en électricité. Les cellules étaient fabriquées à partir de silice, second élément le plus abondant dans l’écorce terrestre (lire article “Les cellules photovoltaïques“). En 1978, un rapport des Nations Unies prévoyait que l’énergie solaire deviendrait plus économique que le nucléaire, à condition d’investir un milliard de dollars pour la fabrication en série des cellules photovoltaïques ; un milliard, c’était peu comparé à ce qui était investi pour le nucléaire. Aujourd’hui, le coût de l’énergie solaire photovoltaïque reste élevé (114-547 €/MWh), mais devrait continuer de diminuer pour devenir compétitif par rapport aux énergies fossiles et  nucléaire. Le solaire thermodynamique (les rayons du Soleil sont concentrés à l’aide de miroirs) peut être envisagé comme une technologie plus pertinente d’une point de vue économique (94-194 €/MWh), mais reste encore peu développé.

Rappelons que le coût de l’énergie nucléaire (~55 €/MWh) est totalement sous-estimé car il ne tient compte ni du démantèlement futur des vielles centrales, ni du stockage des déchets pendant des siècles, ni des coûts de R&D… La production d’électricité dans des centrales thermiques (combustibles fossiles), tout juste compétitive (70-100 €/ MWh), devient quant à elle de moins en moins acceptée par l’opinion publique (du moins en Europe).

Le soleil est aussi, il ne faut pas l’oublier, à l’origine des vents (différences de températures entre terre et océan, plaines et montagnes, régions tropicales et septentrionales…). Avec les moulins, l’homme a su très tôt fabriquer des systèmes permettant d’utiliser l’énergie des vents. Aujourd’hui l’éolien terrestre est proche de devenir une technologie compétitive (82 €/MWh). Le principal obstacle à son développement est l’opposition de riverains pouvant se plaindre d’une dégradation visuelle du paysage. L’éolien offshore est encore en phase pilote de développement et n’est pas encore jugé compétitif, essentiellement en raison des coûts élevés d’installation et d’entretien des turbines en milieu marin.

Le soleil sert aussi d’énergie primaire au vivant. La fermentation de la biomasse (déchets de récoltes et d’élevage, effluents d’égouts…) par des microorganismes permet de produire des combustibles naturels comme le méthane, le diester ou l’éthanol, Dans les années 70, la Chine avait déjà construit des milliers d’usines de transformation de la biomasse. D’autres pays se lançaient dans la culture industrielle de plantes destinées à la production d’éthanol. C’était le cas notamment du Brésil qui comptait remplacer l’essence importée par des agro-carburants, en particulier de l’éthanol produit à partir de cannes à sucre (lire article “Le Gasohol“). En 1981, les auteurs de l’Almanach Cousteau de l’Environnement dénonçaient déjà le détournement de terres agricoles vers la production de combustibles au détriment de la nourriture qui devait aggraver dramatiquement le déficit alimentaire mondial. La seule alternative durable, ce sont les biocarburants de deuxième génération produits à partir de déchets végétaux agricoles et forestiers (bois, paille), voire de troisième génération à partir de micro-algues (actuellement au stade de recherche et développement).

L’énergie hydraulique est considérée comme la moins coûteuse des énergies vertes (20-30 €/MWh) ; les coûts de construction des barrages peuvent être colossaux, mais les coûts de fonctionnement restent très faibles. Les ressources naturelles pourraient être considérées comme gigantesques, si on envisageait d’installer des turbines hydrauliques au niveau de chaque chute d’eau. Ce serait bien entendu complètement stupide car cela entrainerait la destruction de nombreux écosystèmes, comme ce fut déjà le cas lors de la construction de la plupart des barrages (lire articles “Le barrage d’Assouan“, “Hetch Hetchy” ). L’hydroélectricité reste la première source d’énergie renouvelable et fourni environ 20% de l’électricité mondiale.

Dans les années 70, il était même envisagé d’utiliser l’énergie de courants marins comme le Gulf Stream ou d’exploiter les différences de température entre surface et grands fonds (lire articles “Des turbines dans le Gulf Stream” et “L’énergie thermique des mers“). L’installation de turbines géantes dans le Gulf Stream aurait risqué de perturber profondément un écosystème particulièrement fragile et de ralentir le courant, ce qui aurait pu provoquer un refroidissement des côtes d’Europe de l’Ouest. Le projet a été arrêté, sans doute non définitivement, mais la technologie de l’énergie hydrolienne a continué d’être développée. C’est le cas en France qui devrait installer à l’horizon 2018 dans le Raz Blanchard une centrale pilote de sept hydroliennes baptisée “Normandie Hydro”. Concernant l’énergie thermique des mers, il est prévu de construire une centrale ETM au large de la Martinique qui devrait être opérationnelle en 2018 ; c’est le projet NEMO (New Energies for Martinique and Overseas). Il faut espérer que les concepteurs aient bien pris en compte les conséquences d’une telle technologie sur l’environnement et la biodiversité. La remontée en surface d’énormes volumes d’eau froide risque de perturber de façon dramatique les écosystèmes, voire même le climat si cette technologie est amenée à se développer à grande échelle.

Le passage aux énergies vertes s’accompagnera de bouleversements sociaux. Le charbon a été à l’origine de la révolution industrielle du XVIII° siècle et le pétrole a permis l’avènement de l’ère de l’automobile et de l’avion. En 1980, l’énergie solaire était présentée comme une alternative énergétique économique, à la portée de tous les pays, qui engendrerait la création de nombreux emplois. Pour l’instant, le pari est loin d’être gagné.

La capacité de production d’énergie à partir de sources renouvelables est en forte progression et a atteint 1 712 GW en 2014 (22,8 % de la demande électrique mondiale), soit 8,5 % de plus qu’en 2013 et 18,9% de plus qu’en 2012 (source : Syndicat des Energies durables). Les pays qui investissent le plus dans ces nouvelles formes d’énergie sont la Chine, les États-Unis, le Japon, le Royaume-Uni et l’Allemagne (la France a choisi d’insister dans son modèle centralisé basé sur le nucléaire). Cette croissance aurait même dû être encore plus importante sans les subventions annuelles dédiées aux carburants fossiles et à l’énergie nucléaire (plus de 550 milliards de dollars) qui freinent la concurrence en maintenant des prix d’énergie artificiellement bas (lire article “Statistiques de l’énergie“).

La France et l’Allemagne ont choisi des stratégies très différentes en matière de production d’énergie électrique. En France, 73% de l’électricité est issue du nucléaire et 19% d’énergies renouvelables (dont 14% hydraulique). En Allemagne, c’est les centrales thermiques au charbon ou au gaz qui produisent la part d’électricité la plus importante (61%), devant les énergies renouvelable (23%).

 

Comments are closed