Les énergies renouvelables sont-elles vraiment vertes?

“Je suis écolo, j’ai des panneaux photovoltaïques sur mon toit”, me lance un collègue de travail. Je trouve le raccourci un peu facile, mais je comprends l’intention. On nous répète tellement que les énergies renouvelables sont propres. Pourtant, ces sources énergétiques ont des impacts souvent ignorés par les utilisateurs. Parmi les nombreuses alternatives au pétrole et au nucléaire, chaque solution a des avantages mais aussi des inconvénients dont il faut prendre conscience.

Les énergie fossiles

Le charbon, le pétrole et le gaz “naturel” sont des énergies qui ont complètement dérégulé notre climat et continuent de le faire. La raison est simple: le carbone qui a été stocké dans le sol pendant des millions d’années se retrouve en quelques dizaines d’années seulement (une fraction de seconde à l’échelle terrestre) dans l’atmosphère et dans les océans. Cela a des répercussions sur la biosphère que beaucoup n’ont pas encore compris: réchauffement, événements climatiques, acidification des océans, dérégulation des saisons, etc. Une grande partie de ce stock de CO2 ne pourra pas être stabilisé en quelques générations. Le mal est fait, et mieux vaut arrêter le plus rapidement cette aberration écologique si l’on ne veut pas empirer la situation. De plus, les stocks diminuent très vite, et nous devons utiliser ce qui reste avec parcimonie afin d’en laisser le maximum pour les générations futures.

Le solaire photovoltaïque

L’électricité produite par les panneaux solaires ne vient pas que du soleil. Les panneaux sont formés de nombreux éléments arrangés de façon complexe: métaux, silicium, plastique, etc. Avant de produire le premier kilowattheure, il faut donc une énergie considérable pour extraire les ressources et les transformer, pour usiner et assembler les composants (capteurs, onduleur, compteurs, câbles, etc.), les emballer, les acheminer et les installer. C’est ce qu’on appelle l’énergie grise, soit l’énergie nécessaire pour toute la durée de vie du produit, de l’extraction du minerai au traitement du déchet (sans compter l’utilisation elle-même).

Par ailleurs, ils ont un rendement encore très faible (7-15%) et dépendent totalement de l’ensoleillement, et de ses variations quotidiennes et saisonnières (jour-nuit, météo). Que faire de l’excès d’énergie produit en milieu de journée et quelle ressource utiliser en complément lorsque le soleil ne brille plus? Les dispositifs de stockage regorgent eux aussi d’énergie grise.

Enfin, le traitement des panneaux en fin de vie pose problème et demandera lui aussi beaucoup d’énergie: démontage, transport, démantèlement, recyclage des matériaux, etc. La “durabilité” des panneaux dépendra donc de leur durée de vie, de leur qualité de fabrication, de leur provenance et de leur raccordement ou non au réseau. En effet, la revente des kWh en excès permet d’amortir l’installation tout en évitant de devoir stocker ou gaspiller l’énergie.

Le solaire thermique

Cette énergie est plus simple dans son fonctionnement puisqu’il n’y a pas de conversion nécessaire comme pour le photovoltaïque, si ce n’est la transformation du rayonnement lumineux en chaleur. Quant au stockage de l’énergie, il est aujourd’hui facile de conserver la chaleur dans un ballon d’eau bien isolé et de l’utiliser le soir. Les fluctuations de l’ensoleillement sont également moins gênantes et il est aussi possible de chauffer de l’eau par temps couvert.

L’éolien

Outre les éventuelles nuisances environnementales (mort d’oiseaux, bruit pour le voisinage, esthétisme, pollution électromagnétique), la production d’énergie éolienne est elle aussi intermittente puisqu’elle dépend de la force du vent. Le courant est créé grâce à la rotation d’un rotor (les pales) autour d’un stator composés d’aimants permanents. Or, plus les aimants sont puissants, plus ils permettent de créer de l’électricité… et plus ils doivent contenir de néodyme, une “terre rare” extraite de minerais chinois, dans des conditions humaines et environnementales accablantes. Ils sont présents en infime quantité dans des roches et il en faut 600kg pour une éolienne de 3,5 MW. Une éolienne présente cependant l’avantage de tenir peu de place au sol, de ne pas rejeter de CO2 et d’être facilement recyclable.

Le nucléaire

Souvent défini comme écologique pour la raison qu’il ne produit pas de CO2 lors de sa production, le nucléaire est loin d’être exempt d’impacts environnementaux. D’abord il n’est pas renouvelable: l’uranium est une ressource limitée du sol. Cet élément chimique est présent dans la roche à des concentrations extrêmement faibles. Il faut donc l’enrichir dans des centrifugeuses très énergivores. L’uranium ne vient évidemment pas de notre propre sol. Nous dépendons donc des pays d’où il est importé.

La fission nucléaire consiste à la production de chaleur lors de la fission du noyau, chaleur qui est convertie en vapeur puis en électricité. En cas de dysfonctionnement, cette réaction peut rapidement s’emballer, surchauffer, et devenir les catastrophes que l’on connait. Je trouve personnellement assez irresponsable de la part de nos dirigeants qu’ils se permettent le risque d’un accident nucléaire quand on sait que le coût de la catastrophe de Fukushima est estimée à 1000 milliards de dollars.

Une centrale nucléaire est impossible à arrêter. Elle produit donc en permanence jour et nuit, peu importe la demande. Les produits de la fission sont des éléments hautement radioactifs, toxiques et dangereux, dont nous ne savons toujours pas quoi faire après 50 ans d’utilisation! Enfin, le démantèlement des centrales va coûter extrêmement cher au contribuable et ce coût n’est pas inclus dans le prix du kWh.

L’hydraulique

C’est un procédé assez simple puisqu’il permet de convertir la force de l’eau en bas d’une conduite forcée en mouvement et donc en énergie électrique. Lorsque le relief le permet, cette source d’énergie offre de nombreux atouts en complément du nucléaire: elle peut utiliser l’excédent d’électricité durant la nuit pour pomper l’eau de bas en haut jusqu’à la retenue artificielle (le lac) et réutiliser cette eau selon les besoins en journée. De plus, elle peut être activée quasi instantanément et donc s’adapter à la demande, notamment aux heures de pointe. Cependant, l’eau est davantage disponible en été lorsque la neige fond, alors que la demande en électricité est plus forte en hiver.

La construction des barrages requiert beaucoup de ciment. Or, la fabrication du ciment est très énergivore (pour schématiser, il s’agit de réduire des roches calcaires en cendres) et responsable de 5% des émissions mondiales de CO2. Notons que le risque de rupture des barrages, par exemple en cas de séisme, n’est pas nul et peut potentiellement dévaster des régions entières. Toutefois, la petite hydraulique au cours de l’eau offre un fort potentiel et un impact moindre sur le paysage et l’environnement.

La biomasse

Historiquement, c’est l’énergie la plus ancienne puisqu’on utilise le bois pour se chauffer depuis la Préhistoire. Si un feu dans une cheminée ouverte n’est pas très efficace, il existe aujourd’hui des poêles et des chaudières ayant un excellent rendement énergétique, tout en réduisant les émissions de particules. De plus, à condition que le bois brûlé provienne de forêts gérées durablement, le CO2 issu de la combustion du bois peut être réabsorbé par la végétation via la photosynthèse. La boucle est donc fermée et l’impact moindre. D’autres procédés intéressants comme la méthanisation permettent de capter le méthane issu de la dégradation anaérobique des déchets végétaux (compost, déchets agricoles, etc.) pour produire du biogaz.

La géothermie

Intéressante sur le principe (on récupère la chaleur de la terre pour se chauffer), la géothermie est toutefois encore très gourmande en électricité. Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est similaire à un frigo: le fluide doit subir plusieurs opérations (compression, condensation, détente, évaporation), et il faut pour cela investir 1kWh d’énergie pour en récupérer 4, ce qui peut doubler la facture énergétique d’un ménage. De plus le forage est très coûteux et le potentiel thermique n’est pas particulièrement intéressant en Suisse.

En conclusion, il est aujourd’hui assez facile de produire de la chaleur de façon écologique (solaire thermique, bois, etc.) mais on se rend bien compte que la production d’électricité, plus complexe, lui donne une valeur particulière et qu’il s’agit donc de la consommer avec modération, et en ayant conscience de ce crédit que nous offre la Terre.

L’énergie la plus respectueuse de l’environnement est celle que l’on ne doit pas produire, et l’enjeu énergétique des prochaines décennies sera de trouver le mélange idéal entre ces différentes sources, tout en réduisant drastiquement nos besoins. C’est notamment ce que propose le plan “négawatt”, basé sur la diminution de la consommation d’électricité en réduisant les besoins inutiles (par exemple l’éclairage des vitrines la nuit) et en optimisant l’efficacité énergétique (isolation, rendements améliorés, éclairage LED).

Les énergies renouvelables ont clairement leur lot d’avantages comparé aux énergies fossile et nucléaire. De là à dire qu’elles sont écologiques semble un raccourci un peu rapide. Afin de vraiment préserver les ressources, il serait plus judicieux de viser avant tout la sobriété énergétique et de limiter nos besoins.

 

A propos de l’auteur :

David Vieille est diplômé en BSc Systèmes Naturels. Également ambassadeur pour Zero Waste Switzerland, il organise des cours sur le thème du “zéro déchet” et sur la fabrication de produits ménagers et cosmétiques naturels.
Contact : [email protected]

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