Nous avons vu dans l’article sur les enjeux énergétiques qu’il n’y a pas d’énergie parfaite puisque toutes ont des avantages et des inconvénients. Les évolutions technologiques peuvent-elles dans tous les cas aider à subvenir aux besoins mondiaux dans les meilleures conditions possibles ? Certaines sources d’énergie sont-elle à bannir définitivement ? Pour répondre à ces questions, nous détaillerons chaque source d’énergie dans l’article qui suit. Les ressources énergétiques vont devenir un enjeu majeur pour notre génération, il est temps de s’informer sur la question.
Source énergétique : le pétrole
Comme évoqué dans l’article sur les enjeux énergétiques, les découvertes de pétrole sont en constante baisse et le maximum de production devrait être atteint avant 2050. Il ne s’agit donc pas d’une source énergétique sur laquelle nous pourrons compter à l’avenir.
La diminution de production est inévitable malgré des investissements en hausse dans la recherche de nouveaux gisements et les stratégies de sous évaluations des réserves par les pays producteurs (afin de ne pas être taxés et de pouvoir mettre davantage la pression sur les prix, les pays producteurs de pétrole déclarent des stocks inférieurs aux réserves réelles). Elle pourra au mieux être retardée de quelques années si l’on prend en compte les deux éléments cités ci-dessus.
Pour subvenir aux besoins mondiaux, il est nécessaire de ne plus dépendre de cette source énergétique et de la remplacer par d’autres.
Source énergétique : le charbon
Le charbon a pour principal problème de rejeter beaucoup de gaz à effet de serre. Une solution pour résoudre ce problème serait d’apprendre à capter et à séquestrer le CO2 et d’interdire la construction de centrales au charbon qui n’utilisent pas ce procédé.
De plus, le charbon pose le problème de rejet de poussières, d’oxydes d’azote (gaz à effet de serre), mais aussi de radioactivité. Afin que le charbon puisse être utilisé massivement, il est nécessaire de développer des filtres pour équiper les centrales et ainsi éviter de libérer ces polluants dans l’atmosphère.
Plusieurs projets vont déjà dans ce sens et ce sont les conditions nécessaires pour que le charbon continue à produire 40% de l’électricité mondiale. Dans tous les cas, cette source énergétique est elle aussi fossile et ne pourra être une solution que pour quelques générations.
Source énergétique : le nucléaire
Le nucléaire existe sous deux formes :
– Fusion : cette technique, toujours en recherche, n’existe actuellement que sur le Soleil ! Ses avantages sont d’utiliser le deutérium (atome d’hydrogène dont le noyau contient deux neutrons), dont les réserves sont infinies, et de produire peu de déchets. Les verrous à l’utilisation de cette source énergétique sont actuellement majoritairement techniques : il est nécessaire d’améliorer les méthodes d’extraction et de stockage du deutérium, car elle sont complexes et coûteuses. De plus, le deutérium est fusionné avec du tritium, rare dans la nature, qui risque de rapidement s’épuiser, il faut ainsi trouver des moyens de le régénérer et le confiner efficacement.
– Fission : consiste à brûler essentiellement de l’uranium 238 (molécule radioactive) essentiellement, mais il produit des déchets. Les solutions pour que cette source d’énergie devienne majoritaire seraient de stocker les résidus radioactifs de façon sûre, d’en produire moins ou de les détruire. Des recherches sont déjà en cours pour détruire les plus problématiques et réduire leur production. Les risques liés à la radioactivité et à un problème de sécurité des centrales nucléaires peuvent eux aussi être réduits avec le développement technologique et logistique des centrales.
Une centrale nucléaire ne s’arrête que peu de fonctionner (contrairement au vent qui est aléatoire ou au solaire qui est inefficaces la nuit ou lorsque le temps est couvert) et fournira donc annuellement beaucoup plus d’énergie qu’une éolienne même si celle-ci avait la même puissance. Cette énergie restera probablement donc nécessaire à l’avenir pour survenir aux besoins mondiaux.
Source énergétique : le solaire
La majorité des énergies renouvelables (à part la géothermie) est issue indirectement du soleil et sont donc de l’énergie solaire. Ces sources d’énergie renouvelables vont se développer de manière importante à court terme, c’est pourquoi elles souffrent du lobbying de groupes investissant dans les énergies fossiles, qui espèrent ralentir la recherche et le développement de ces énergies alternatives.
Les différentes sources d’énergie solaire sont :
Source énergétique : l’hydraulique
L’hydraulique représente actuellement 18% de l’énergie mondiale et est une énergie renouvelable créée par les mouvements de l’eau. Elle est issue à la fois des chutes d’eau, mais aussi des courant marin ou encore des marées.
L’énergie hydraulique est fournie par le mouvement de l’eau qui est ensuite transformé en électricité par une centrale hydroélectrique (qui utilise la chute de l’eau ou le début du cours d’eau), une centrale marémotrice (qui utilise les marées) ou encore une hydrolienne (qui utilise les courants marins).
L’énergie hydraulique présente l’avantage d’être renouvelable, d’avoir un faible coût d’exploitation et une faible émission de gaz à effet de serre. Cependant, son implantation, et la construction des barrages en particulier, peut avoir des effets sociaux, comme le déplacement de population ou l’inondation de terres agricoles qui deviennent inexploitables. Finalement, cela peut aussi avoir des effets environnementaux comme la modification des écosystèmes.
Cette source énergétique permet de moduler rapidement l’apport en énergie : le nucléaire est la base énergétique en France, le thermique (charbon, gaz, fioul) sert à la modulation des besoins à l’échelle de la semaine/journée et c’est l’hydraulique qui permet la variation à l’échelle de l’heure ou moins.
De nombreux projets utilisant cette énergie (en particulier des hydroliennes, sortes d’éoliennes sous-marines qui utilisent la force du courant pour faire tourner les pales) sont actuellement en cours dans toute l’Europe. Il est nécessaire d’implanter de nombreuses hydroliennes pour une production correcte, puisque le rendement est de seulement 2%.
Note : l’énergie marémotrice n’est pas une énergie solaire, elle est liée à la force gravitationnelle exercée par la lune. Cette source énergétique est malgré tout traitée ici, car elle a les mêmes avantages, inconvénients et utilisations que les autres énergies hydrauliques qui sont elles solaires.
Source énergétique : le solaire thermique
Cette source énergétique transforme le rayonnement solaire en énergie thermique, c’est-à-dire en chaleur. Son développement pour chauffer les habitations individuelles est nécessaire. En effet, l’individualisation possible (utilisation par des particuliers de chauffe-eau ou chauffages solaires) de la production énergétique est un avantage majeur de ce procédé. De plus, la technologie d’exploitation est sûre et l’impact environnemental est faible.
Afin de progresser, il faut des incitations politiques pour baisser les coûts d’investissement dans le solaire thermique, mais aussi un développement au niveau industriel (design, normes, formation des architectes, service après-vente).
Source énergétique : le solaire photovoltaïque
Cette source d’énergie est intéressante, car renouvelable. Elle transforme le rayonnement solaire en énergie électrique.
Cependant, elle pose un problème majeur : le coût répercuté au consommateur est important tandis que son rendement est faible et qu’elle n’est active que par intermittence.
Nous pouvons aussi souligner que même si la production d’énergie par cette méthode ne produit pas de gaz à effet de serre lors de son fonctionnement, la fabrication ainsi que l’installation et l’élimination des panneaux photovoltaïques produisent des déchets (matériel et ou gazeux), c’est pourquoi cette énergie a un impact environnemental indirect important.
Ainsi, bien que des incitations politiques fortes aient été mises en place, le développement de cette source énergétique ne pourra probablement pas atteindre une production suffisante pour être une source énergétique centrale dans le futur.
Source énergétique : la biomasse
Mais qu’est-ce que la biomasse ?
Il s’agit de l’énergie issue de la transformation :
– du bois
– du biogaz comme le méthane
– des huiles végétales extraites de colza et de tournesol
– des dérivés d’huiles végétales tels que Ester Methylique d’Huile Végétale
– de l’alcool issu de la betterave, la canne et le blé
– des dérivés d’alcool tel que l’Ethyl Tertio Butyl Ether
La biomasse est une énergie renouvelable, mais pose d’autres problèmes. En effet, elle est difficilement manipulable et nécessite d’être optimisée : son rendement est très faible. Ainsi, produire 10% des carburants routiers français à partir du diester ou du bioéthanol nécessiterait 30 à 40% de l’ensemble des terres agricoles ; 50% des carburants routiers français nécessiteraient la totalité de la forêt française…
Cette source énergétique, bien qu’importante et à développer, car renouvelable, ne peut être globalisée et ne sera sans doute pas une source majeure dans le futur.
Source énergétique : l’éolienne
L’énergie éolienne est produite par transformation de l’énergie mécanique du vent (son mouvement, sa force). Tout comme le solaire photovoltaïque, ses principaux problèmes sont l’intermittence, puisque les vents ne sont pas constants et un rendement faible (20-25%). Le problème de l’impact visuel des parcs éoliens très denses est solutionné par la création de nouveaux parcs avec moins d’éoliennes, chacune étant plus puissante et plus grande. Finalement, c’est le problème du stockage qui doit être résolu : de nombreuses recherches techniques sont en cours pour le faciliter et l’appliquer à une production importante.
En conclusion, un développement de l’énergie éolienne est possible et en cours dans le monde, avec une croissance de 30% par an.
Source énergétique : la géothermie
Cette énergie exploite la chaleur terrestre produite par la radioactivité de la croûte terrestre.
Elle trouve des applications dans de nombreux domaines : production de vapeur, chauffage urbain/des serres/de l’eau des sanitaires, mais aussi climatisation en fonction de la température utilisée.
Son développement est intéressant de par la nature renouvelable de son énergie et les domaines d’applications variés, allant du résidentiel à l’agriculture ou l’industrie.
L’une des limites principales liées à cette source énergétique est son stockage et son caractère diffus, qui la rendent difficile à manipuler et à développer à grande échelle.
En conclusion, nous pouvons nous rendre compte qu’il n’y a pas de solutions miracle et que c’est le développement de plusieurs sources énergétiques parallèles qui permettra de répondre aux besoins croissants. À court terme, ce sont le chauffage solaire et l’isolation qui sont prioritaires en matière de gestion énergétique à grande échelle.
Pour continuer à consommer du charbon, des évolutions techniques au niveau de la séquestration du CO2 sont nécessaires. L’énergie nucléaire est nécessaire, car elle ne contribue pas à l’effet de serre, mais des évolutions en matière de gestion des déchets permettront de la rendre plus sûre.
Finalement, les énergies renouvelables sont à développer, mais resteront insuffisantes, essentiellement parce qu’elles sont difficiles à stocker. Des perspectives de recherche dans ce domaine permettront de développer davantage ces énergies.
Et vous, qu’en pensez-vous, vous sentez-vous concerné par ces questions? Quelles énergies doivent être mises en avant à votre avis? Malgré les débats au sujet du nucléaire, vous semble-t-il envisageable d’en sortir totalement?
Ursuline
Sources texte :
Cours développement durable, Université Claude Bernard Lyon 1, 2011-2012
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Encore un excellent article !
L’énergie est vraiment un enjeu majeur de notre époque. Je pense qu’il n’y a pas une solution et que la meilleure façon de procéder reste la production locale selon les ressources disponibles (ce qui au passage permettrait de rendre disponible l’énergie aux populations isolées qui en sont encore privées).
En espérant que les innovations pourront se faire pour trouver toujours plus d’efficacité en diminuant l’impact environnemental !
Il y a aussi énormément de changements à apporter dans nos modes de vie. Sans se priver pour autant, mais éviter tout gaspillage me semble vraiment primordial.
A mon niveau, je regrette de ne pas pouvoir faire plus. Les aménagements à faire pour diminuer ma consommation coûtent malheureusement cher. Donc je dois me contenter des « petits » gestes quotidiens. Ils sont de plus en plus rentrés dans les moeurs, ce que je trouve vraiment positif 🙂
Sinon en ce moment je suis très branchée sur l’éolien, d’ailleurs si je pouvais avoir une éolienne verticale chez moi, je dirais pas non ! (j’habite dans un endroit très venteux)
Je trouve encore une fois ton article très prenant … J’ai beaucoup aimé 🙂
Pour répondre à tes questions, je pense comme Eejil que le plus gros progrès qui puisse être fait serait que tout le monde consomme moins ! Trop de gaspillage au quotidien…
Je me sens forcément concerné, en fait tout le monde doit l’être car la consommation va toujours augmenter et les sources doivent évoluer dans ce sens mais ça n’est pas le cas… Avec la disparition des énergies fossiles ça va être une catastrophe si des efforts ne sont pas fais tant au niveau individuel tant qu’au niveau des recherches.
Pour moi, vu la situation future, toutes les énergies sont bonnes à prendre, malheureusement il y a toujours des points négatifs et c’est sur ces points que l’on devrait se concentrer. Le nucléaire est une très bonne source d’énergie mais vraiment très dangereuse actuellement, et je ne crois pas que l’on puisse s’en passer malheureusement ! Peut être plus se concentrer sur tout ce qui est nucléaire de fusion ! Je ne connaissais pas ce mode de production et ça serait une très bonne énergie, mais après il me semble que le tritium est émis par les centrale nucléaire actuelle ? Donc ça aurait aussi des effets nocifs sur l’environnement, non ?
En tout cas très bonne étude 🙂 article sympa à lire et très clair !
Oui, c’est vrai que la production au niveau local serait une solution idéale qui apporterait de nombreux avantages, même si elle crééerait aussi des inégalités.
Et le gaspillage est un énorme problème, dont les solutions se trouvent réellement au quotidien, par de petits gestes, c’est important d’y pensée!
Et oui Despera, je pense qu’il est important de regarder toutes les sources, bien déterminer les points faibles de chacunes et essayer de « travailler » dessus pour les amoindrir!
Le nucléaire de fusion utilise le tritium un peu comme le nucléaire de fission utilise l’uranium. Le tritium n’est donc pas un déchet, et ce sont des atomes plus lourds qui sont ici créés, donc pas de soucis avec le tritium!
Merci à vous deux pour vos commentaires!
Bjr Ursuline, oui, l’Homme a toujours rêvé de dominer le feu nucléaire, mais pour la fusion nous en sommes loin.
Votre exposé est une bonne introduction à la vulgarisation du problème énergétique. Dommage que les conclusions soient hâtives et se contentent de répéter les erreurs du passé.
Une phrase très juste: « Pour subvenir aux besoins mondiaux, il est nécessaire de ne plus dépendre de cette source énergétique et de la remplacer par d’autres. »
2 solutions en découlent:
– quels besoins avons nous ? besoin de gaspiller ou besoin de vivre en fonction de nos ressources ?
– ces énergies fossiles et fissiles du passé doivent-elles être remplacée par « une énergie parfaite » ou par un ensemble de sources d’énergie renouvelables et donc durables ?
Votre magazine s’adresse aux nouvelles générations qui vont devoir construire une société en assumant le passé tout en innovant pour corriger le cap.
Une stratégie intelligente et pleine de bon sens, mûrement réfléchie pendant 10 ans par un groupe d’expert, basée sur les technologies existantes: le scénario négaWatt 2011: http://www.negawatt.org/scenario-negawatt-2011-p46.html . A lire et commenter sans modération !
Source d’espoir pour mettre en oeuvre un avenir durable. A améliorer évidemment.
En espérant que cela permettra les débats ici et à l’Université de Lyon ?
Merci pour votre article et l’opportunité d’échanger.