Les enjeux de la transition énergétique du mix électrique [3/5] – Les risques de l’énergie

Les enjeux de la transition énergétique du mix électrique [3/5] – Les risques de l’énergie

Quels sont les enjeux de la transition énergétique aujourd’hui ? Les énergies renouvelables améliorent les cinq piliers du développement durable à savoir le social, l’environnemental, l’économique, la politique et la géopolitique. Les énergies renouvelables représentent plus d’indépendance énergétique et moins de pollution, mais sont aussi une industrie moins dangereuse pour l’homme et le développement d’une économie plus locale. Dans ce dossier composé de cinq parties, nous verrons uniquement, et de façon exhaustive, les enjeux d’une transition énergétique du mix du réseau électrique européen. Dans ce 3ème volet il est question des risques humains et environnementaux inhérents à l’extraction des matières fossiles.

Les risques liés à l’extraction du charbon

Le charbon est la deuxième source d’énergie primaire après le pétrole (Selon les chiffres de 2015 de l’AIE). Il est la première source de production d’électricité dans le monde. Cela parce qu’il est abondant (Plus de 110 ans de réserves) et facile à transporter que d’autres énergies telles que le gaz. Les principales réserves[1] se localisent aux USA, en Chine, en Russie en Australie et en Inde. Ces cinq pays ont 80% des réserves mondiales de charbon.

Il existe deux types d’exploitations minières[2] : Les mines souterraines et les mines à ciels ouverts. La méthode d’exploitation est choisie en fonction de la profondeur de la mine. La méthode à ciel ouvert est utilisée lorsque le gisement est près de la surface de la terre.

Les risques humains liés aux activités du charbon sont nombreux. Lors de l’extraction du charbon, les mineurs sont exposés à des risques d’éboulement, d’inondation, d’explosion, à l’inhalation des gaz à toxiques et à des problèmes de ventilation des mines.

Risques d’éboulement

Les mines souterraines sont les plus concernées par ce type d’accident. Ce sont des accidents graves et mortels. Ils peuvent causer des fractures, des entorses et bien d’autres problèmes aux miniers. Ces risques sont liés à l’intégrité physique des mineurs. L’éboulement est l’accident le plus fréquent dans les mines à charbon.

Risques d’inondation

L’activité d’extraction exige souvent des forages de plusieurs centaines de mètres de profondeur. Ce qui peut perturber la circulation des eaux souterraines pouvant provoquer des inondations. En cas d’orage, l’eau peut envahir les mines très rapidement et piéger les mineurs.

chine mineurs pieges dans une mine - Illustration PhotonewsMineurs travaillant dans une mine de charbon en Chine – Photonews

Risques d’explosion

Lors des activités d’extraction du charbon, certains gaz aux caractéristiques explosives et/ou inflammables sont dégagés. Ce sont le méthane et la poussière de charbon. Dans des milieux enfermés comme les mines de charbon à des centaines de mètres de profondeur, le méthane devient un gaz explosif. Quant aux poussières de charbons générés, elles ont une propriété inflammable.

Risques d’inhalation des gaz toxiques

L’extraction du charbon expose les mineurs aux gaz comme le méthane, le gaz carbonique et Le sulfure d’hydrogène (H2S). En forte concentration, le méthane devient un gaz asphyxiant. Présent naturellement dans le charbon, Le sulfure d’hydrogène (H2S) est gaz très dangereux pour le système humain : son inhalation provoque des troubles neurologiques pouvant paralyser le système nerveux.

L’extraction, le transport et la transformation du charbon présentent des risques environnementaux et professionnels.

extraction dans une mine de charbon en indonésieExtraction de charbon dans une des plus grandes mines de charbon à ciel ouvert d’Indonésie – Photo Dominik Vanyi.

Lors de l’extraction du charbon, il y a de forts risques d’érosion des sols, de pollution des nappes phréatiques ou des pollutions atmosphériques. Pour accéder au charbon, il faut un forage de puits. Ce puits est creusé de manière verticale et horizontale pour les mines souterraines.

Les mines à ciel ouvert engendrent l’émission de méthane, de CO2 et aussi d’autres gaz comme le soufre responsables des pluies acides. Avec les exploitations souterraines, il faut creuser en profondeur pour atteindre le charbon. Cela peut perturber la circulation des eaux souterraines.

La combustion du charbon pour produire de l’électricité entraîne des émissions de gaz à effet de serre. Ces gaz sont le méthane, l’oxyde d’azote et le gaz carbonique CO2. Le charbon émet plus de CO2 que le pétrole lors de sa combustion. Des déchets appelés des carbo-centres sont générés par les centrales lors de la combustion du charbon pour la production d’électricité. Ces déchets sont enfouis dans le sous-sol pouvant ainsi contaminer les nappes phréatiques.

Les risques liés à l’extraction et au transport du gaz

Il existe deux types de gaz naturels selon le type de gisement : le conventionnel et le non conventionnel. Ils sont tous les deux utilisés pour la production d’électricité.

Le risque majeur est l’échappement du gaz dans l’environnement lors de l’extraction et le transport, entraînant un impact négatif sur la santé humaine, car l’inhalation de ces gaz entraîne des troubles respiratoires. Le gaz naturel est composé 95% de méthane ce qui a un impact négatif sur le réchauffement climatique. Le méthane est un gaz à effet de serre qui reste dans l’atmosphère pendant une douzaine d’années alors que le dioxyde de carbone y reste pendant une centaine d’années. Mais il faut noter que le méthane a un potentiel de réchauffement global 25 fois plus puissant que le CO2 à l’échelle d’un siècle[4].

L’exploitation des gaz de schiste à grande échelle a commencé en 2001. Ce gaz est appelé gaz non conventionnel, car son extraction nécessite des techniques d’exploitation plus complexes et coûteuses que celle des gaz conventionnels. Les techniques de forage horizontal et de fracturation hydraulique[5] sont des exemples de techniques utilisées pour récupérer le gaz non conventionnel.  Elles présentent des risques environnementaux tels que la pollution des nappes phréatiques et des sols. En effet, l’utilisation de ces techniques nécessite l’injection d’adjuvants chimiques tels que le biocide, l’acide chlorhydrique, l’acide citrique et l’acide glutaraldéhyde, qui polluent le sol et les eaux souterraines.

schema extraction gaz de schisteSchéma expliquant le processus d’extraction du gaz de schiste.

Il existe des normes pour la production des gaz non conventionnels, mais celles-ci varient d’un pays à un autre. Il faut noter qu’en Europe, il y a plus d’exigences en matière de l’extraction du gaz de schiste, et en France cette pratique est interdite[6].

Les risques liés à l’extraction du pétrole

Première source d’énergie dans le monde, le pétrole est une énergie qui peut être utilisée, via ses produits dérivés, dans de nombreux secteurs : le transport (essence, gasoil, etc.), le bâtiment, l’agriculture et la pêche (utilisation du fioul domestique) et dans la production d’électricité (grâce au fioul). En 2018, selon la BP Statistical Review of World Energy, le pétrole a généré 3% de la production d’électricité dans le monde (3,4% en 2017)[7].

Mais, l’extraction, le transport et la distribution du pétrole présentent de nombreux dangers pour l’environnement et pour l’homme. Cette énergie est à l’origine des pollutions de l’air, des eaux et des sols, de l’augmentation des maladies, mais elle est aussi source de nombreux conflits géopolitiques.

gisement de pétrole © Thaiview shutterstockDerricks utilisés pour extraire du pétrole – Thaiview shutterstock

Sur toute la chaîne d’exploitation, l’activité liée au pétrole émet des éléments toxiques nuisibles pour l’environnement. L’activité de raffinage est à l’origine d’émission de gaz comme le dioxyde de soufre ou encore le dioxyde d’azote[8] qui a une durée de vie moyenne de 150 ans[9] et un pouvoir de réchauffement 298 plus puissant que le CO2.

L’extraction du pétrole dans les sables bitumineux nécessite l’injection des solvants, ce qui pollue fortement les nappes phréatiques. En mer, l’extraction de pétrole présente des risques de catastrophes telles que les marées noires, c’est-à-dire un déversement important de pétrole brut dans les mers. Cela entraîne une pollution des eaux, la mort de nombreuses espèces, et a donc un impact sur les activités de pêche et les activités portuaires.

Enfin, les émissions de gaz tels que le CO2 lors de l’exploitation du pétrole et lors de la production d’électricité par le fioul sont à l’origine de certaines maladies cancérigènes comme la leucémie.

Les problèmes et risques associés à l’énergie nucléaire

Le Centre de stockage de l'Aube pour les déchets de faible et moyenne activité à vie courte est en exploitation depuis le 13 janvier 1992.Le Centre de stockage de l’Aube pour les déchets de faible et moyenne activité à vie courte est en exploitation depuis le 13 janvier 1992.

La France possède 58 réacteurs nucléaires, derrière les États-Unis qui en possèdent 99. Bien que la production d’électricité avec les centrales nucléaires présente un certain nombre d’avantages comme l’indépendance énergétique et l’utilisation d’une électricité peu carbonisée, et bien que le nombre de morts par TWh produit ne soit pas très élevé, elle reste un moyen de production d’électricité risqué, pour l’environnement comme pour l’homme.

Les accidents dans les centrales nucléaires

Les accidents dans les centrales nucléaires, bien qu’ils soient rares, laissent des impacts durables. Bien qu’il ait existé des accidents dans d’autres pays, on se souvient principalement des catastrophes causées par les accidents de Fukushima au Japon en 2011, de ceux de Tchernobyl en 1986 et de Kychtym en 1957 en ex-URSS, et celui de Three Miles Islande (USA) en 1979. Ces accidents ont causé d’énormes dégâts environnementaux, de nombreuses pertes humaines et des blessés sur plusieurs générations. Par exemple, les personnes proches des centrales nucléaires de Fukushima ont été exposées à un taux de radioactivité très nuisible pour la santé. La forte présence d’éléments radioactifs (iode 131 et césium 137) augmente le risque de cancer, notamment le risque de cancer de la thyroïde qui s’élève à 70% pour les personnes proches de la centrale, selon l’OMS.

De plus, lors d’un accident nucléaire, la contamination s’étend sur des centaines de km² (1800 km² autour de Fukushima), exposant ainsi des milliers d’habitants aux éléments radioactifs pendant plusieurs mois voire plusieurs années. Par exemple, le niveau de concentration a pu atteindre 5 millisievert/an (mesure de dose de radioactivité) alors que la dose maximale admissible est d’un millisievert/an.

Quant à la France, en 1969 et en 1980, la centrale nucléaire de Saint-Laurent-des-eaux (Loir-et-Cher) a connu deux graves accidents nucléaires. Beaucoup d’autres accidents ont été évités comme ceux de la centrale de Blayais en 1999, et de la centrale de Civaux à Vienne en 1998, qui a été classé au niveau 2, sans conséquence sur l’environnement.

Bien que très réglementée, la production d’électricité avec les centrales nucléaires présente d’énormes risques pour l’environnement et pour la santé et la sécurité des populations environnantes. Les installations nucléaires renferment d’énormes éléments radioactifs très nocifs à la santé humaine.

Enfin, plus de 80% des réacteurs nucléaires en France ont dépassé[10] 30 ans (durée de vie autorisée), ce qui représente une réelle menace d’accidents et donc de catastrophes nucléaires si ces centrales ne sont pas rapidement démantelées.

NucléaireCentrale nucléaire en France – Photo par luctheo

Extraire l’uranium est une opération très risquée

Les activités d’exploitation, de production et de traitement de l’uranium présentent d’énormes risques pour les mineurs et peuvent entraîner des désastres sur l’environnement.

Lors des extractions de l’uranium, les mineurs sont exposés à l’inhalation des éléments nocifs pour leur santé. Ce sont des poussières de minerais d’uranium, des gaz radioactifs (le radon) les rayonnements Bêta et Gamma présents dans les mines d’uranium. Ces rayonnements n’ayant ni charges ni masse peuvent pénétrer dans le corps humain pouvant causer la leucémie, des problèmes de reproduction et des troubles génétiques. Le thorium 230 issu de l’uranium 238 est un des éléments les plus radiotoxiques à l’inhalation.

L’extraction de l’uranium présente aussi des risques environnementaux. L’activité d’extraction d’uranium exige tout d’abord la destruction d’énorme surface de terre qui après l’extraction de l’uranium reste improductive. Ensuite, les substances polluantes comme le kérosène et l’acide chlorhydrique utilisé pour traiter l’uranium sont déversées dans l’environnement.

Le plus grand problème est la gestion et l’élimination de ces déchets radioactifs.

En France c’est l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) qui s’occupe de la gestion des déchets radioactifs. De 2003 à 2018, c’est 449 624 colis soit 376 153 m3 de déchets nucléaires qui ont été stocké. L’Andra signale qu’en 2018, 57,9% de capacité de stockage ont été atteint.

Pour l’année 2018, le volume stocké a été de 23826 m3 et plus de 90% de ces déchets proviennent des activités liées au traitement de l’uranium.

le stockage des déchets radioactifs TFA au CIRES en 2018Source : Rapport Centre Industriel de Regroupement, d’Entreposage et de Stockage 2018  – ANDRA

Les activités d’extraction, de production et de traitement du nucléaire sont très risquées. Elles exposent les mineurs et l’environnement à des risques permanents. Les déchets nucléaires sont traités et enfouis dans le sous-sol. Un problème de gestion ou une erreur dans le système de gestion entraînerait une évasion des déchets nucléaires pouvant ainsi contaminer les eaux souterraines.

Pour mieux comprendre les intérêts des énergies renouvelables pour notre planète ainsi que pour l’homme, nous vous invitons à découvrir le prochain chapitre de notre dossier sur les enjeux de la transition énergétique du réseau électrique européen qui couvre les sujets liés au bilan humain des énergies fossiles, fissiles et renouvelables dans le monde.

[1] https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/charbon
[2] http://manish00333.weebly.com/uploads/2/3/3/5/23359286/coal_resource_overview_coal_french03_06_2009.pdf
[3] https://www.planete-energies.com/fr/medias/decryptages/le-raffinage-contexte-et-enjeux?&xtmc=&xtnp=1&xtcr=30
[4] https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/rechauffement-climatique-gaz-effet-serre-co2-methane-pire-565/
[5] https://e-rse.net/fracturation-hydraulique-dangers-consequences-environnementales-sanitaires-18601/#gs.TrvDHep3
[6] https://www.gouvernement.fr/projet-loi-hydrocarbures-France-premier-pays-interdit-exploitation-des-hydrocarbures
[7] https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2019-full-report.pdf
[8] https://www.citepa.org/fr/air-et-climat/polluants/effet-de-serre/potentiel-rechauffement-global-a-100-ans
[9] http://omer7a.obs-mip.fr/mallette/fiches/N2O-Protoxyde-d-azote
[10] https://www.sortirdunucleaire.org/Carte-des-reacteurs-vieillissants-fin-2017

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Les enjeux de la transition énergétique du mix électrique [2/5] – Le réchauffement climatique

Les enjeux de la transition énergétique du mix électrique [2/5] – Le réchauffement climatique

Quels sont les intérêts des énergies renouvelables aujourd’hui ? Les objectifs principaux de la loi de transition énergétique pour la croissance verte sont notamment de lutter contre le dérèglement climatique, de préserver l’environnement pour les générations futures, et de réduire les quantités de gaz à effet de serre. Pour cela, la production d’énergie se doit d’émettre de faibles émissions de CO2, mais tout en limitant la quantité de déchets nucléaires. Dans ce dossier composé de cinq parties, nous verrons dans ce second volet comment les énergies renouvelables peuvent considérablement aider à conserver une faible émission de CO2 et réduire les déchets nucléaires.

Réduire les émissions de CO2 et le bilan carbone lié à l’énergie

Les objectifs principaux de la loi de transition énergétique pour la croissance verte sont notamment de lutter contre le dérèglement climatique, de préserver l’environnement pour les générations futures, et de réduire les quantités de gaz à effet de serre. Pour cela, la production d’énergie se doit d’émettre de faibles émissions de CO2, mais tout en limitant la quantité de déchets nucléaires.

Centrale nucléaireCentrale nucléaire de Grohnde – Photo par Wolfgang Stemme

L’air est un mélange de plusieurs gaz. Il est naturellement composé de 78% d’Azote, 21% de dioxygène et 1% d’autres gaz (Vapeur d’eau, dioxyde de carbone, l’ozone, etc.). Parmi ces gaz rares figurent des gaz dits « à effet de serre » (GES). L’effet de serre est un phénomène naturel qui permet la vie sur terre, car il permet d’avoir en moyenne une température de + 15°C sur terre au lieu de -18°C.  En effet, ces gaz captent une partie des rayonnements solaires et absorber les infrarouges émit par la terre. La vapeur d’eau, le dioxyde de carbone, le méthane, l’ozone et le protoxyde d’azote sont les principaux GES naturellement présents dans l’atmosphère. Le plus abondant dans l’atmosphère est la vapeur d’eau (H2O). Il contribue le plus à l’effet de serre naturel. Le CO2 est naturellement rare dans l’atmosphère, mais contribue plus à l’effet de serre à quantité égale avec la vapeur d’eau par exemple.

Les activités humaines, principalement l’extraction ou la combustion des énergies fossiles, sont responsables de l’émission de GES additionnels. Le GES le plus émis par l’activité humaine est le CO2. 55% des émissions anthropiques sont dues aux émissions de CO2 issues principalement des transports, des procédés industriels ; du secteur résidentiel et tertiaire.

Pendant la période préindustrielle, la concentration[1] de CO2 dans l’atmosphère était de 278 ppm (particules par million). De nos jours, elle est autour de 400 ppm[2]. Cette forte concentration de CO2 suivi de la déforestation intensifie l’effet de serre et cause le réchauffement climatique. Elle cause aussi la destruction de la couche d’ozone, le changement de croissance et de nutrition des plantes et l’acidification des océans.

Le dérèglement climatique altère les conditions de vie sur Terre

Il a de nombreuses conséquences sur l’environnement : La désertification ; la fonte des glaces ; l’augmentation du niveau de la mer et bien d’autres évènements catastrophiques. À titre d’exemple, les régions Amérique de Nord et Europe du Nord connaissent une hausse des précipitations. Tandis que le sud de l’Afrique, le Sahel et des parties de l’Asie du Sud connaissent une baisse des précipitations[4]. Une étude portant sur le réchauffement climatique montre que nous allons vers un monde de plus en plus désertique[5]. Cela concerne aussi bien les pays développés que les pays du sud. L’étude montre que l‘Espagne, Italie, la France (la partie sud) subiraient de fréquents phénomènes de sécheresse. Ils montrent que d’ici 2050, 24 à 32 % des terres émergées pourraient être désertiques. Cela causerait notamment des problèmes migratoires et des problèmes agricoles. Toujours selon la même étude, le réchauffement climatique serait responsable des milliers de déplacés à cause des catastrophes naturelles.

feu de forêtLe réchauffement climatique provoque des incendies massifs dans les fôrets du monde entier – Image par Ylvers

Naturellement, les océans sont des réservoirs de CO2. Une forte concentration de CO2 dans les eaux des océans forme une réaction chimique qui acidifie les eaux. Pendant la période préindustrielle, le pH des océans était d’environ 8,15, il est d’environ 8,05 de nos jours. Ainsi plus il y a de CO2 dans l’atmosphère plus les océans seront acidifiés. Certains animaux auront du mal à construire leurs coquilles. Par exemple les mollusques, les coraux, les huîtres. Ces animaux aquatiques seront moins nombreux. Les poissons seront aussi affectés par ce phénomène. L’ensemble de la chaîne alimentaire est donc en péril.

Analyses des cycles de vie des différents types de moyens de production d’électricité

La production d’électricité est à l’origine de 39% des émissions de CO2 dans le monde en 2017[6] selon l’Agence Internationale de l’Énergie. En France, 27,9 millions de tonnes de CO2 dues à la production d’électricité ont été émises en 2017, ce qui représente une hausse de +20,5% par rapport à 2016. Les sources de ces émissions sont pour la majorité les combustibles fossiles (charbon, fioul, gaz).

Cela ne correspond qu’au CO2 émis durant la production, mais pour pouvoir comparer les moyens de production entre eux en termes d’émissions, il faut aussi prendre en compte les émissions dues à la fabrication, l’installation, la maintenance et le démantèlement des centrales. Pour cela on utilise l’analyse du cycle de vie (ACV), qui s’intéresse aux impacts environnementaux d’un produit ou d’un service sur l’ensemble de son cycle de vie – de l’extraction et du traitement des matières premières, des processus de fabrication, du transport et de la distribution, de l’utilisation et de la réutilisation du produit fini et, finalement, du recyclage et de la gestion des déchets en fin de vie.

Par exemple pour un parc d’éoliens, son cycle de vie peut se présenter ainsi :

Cycle de vie d'un parc éolien

Cycle de vie d’un parc éolien  – Source : ADEME « Impacts environnementaux de l’éolien français »

Cette analyse du cycle de vie peut s’appliquer aux différentes technologies utilisées pour produire de l’électricité que sont les combustibles fossiles (charbon, fioul ou gaz), le nucléaire et les énergies renouvelables (éolien, solaire ou hydraulique).

On observe alors qu’une centrale à charbon émet en moyenne 1060 g de CO2 par kilowattheure (kWh) produit et une centrale au gaz 730 g. Pour les énergies renouvelables, un kWh de solaire photovoltaïque émet entre 50 et 150 g de CO2 émis (cela dépend du lieu de fabrication des panneaux photovoltaïques), un kWh d’éolien 3 à 22 g, et un kWh d’hydraulique 6 g de CO2. Quant au nucléaire, en tenant compte du futur démantèlement des centrales vieillissantes, 1 kWh d’électricité produite représente 6 g de CO2 émis.

Emission directe de CO2

Tableau des émissions directes de CO2 – Source : Origo, impact environnemental des énergies renouvelables

La comparaison est donc plus proche de la réalité en prenant en compte l’ACV, et montre bien que les combustibles fossiles ne peuvent et ne devraient plus être une option pour produire de l’électricité, au vu de leur important taux d’émission de CO2 lors de la production électrique et au cours de leur cycle de vie.

Les énergies renouvelables dites vertes et le nucléaire émettent bien moins CO2 même si, en prenant en compte l’ACV, le bilan carbone de ces moyens de production n’est pas totalement neutre. Au premier abord, les énergies vertes et le nucléaire seraient quand même les moyens de production les plus respectueux de l’environnement au vu de leurs faibles émissions de CO2. Cependant, le nucléaire émet énormément de déchets, qui eux peuvent être nocifs, à court comme à long terme, pour l’environnement sans parler du risque permanent d’accident nucléaire.

Limiter les déchets nucléaires

En France, environ 2 kg de déchets radioactifs sont produits par an et par habitant pour toutes les activités nucléaires[7] (production d’électricité, recherche, médecine ou industrie). La majorité d’entre eux (85% des déchets radioactifs) sont des déchets provenant de l’activité des centrales nucléaires et donc de la production d’électricité. La quantité de ces déchets nucléaires produits est en moyenne de 12 000 à 15 000 m3/an.

L’uranium 235, aussi appelé combustible nucléaire, car il dégage de la chaleur par fission nucléaire est le plus utilisé pour produire de l’électricité. Cependant après quelques années, le combustible est usé et devient un déchet. Il est ensuite envoyé à l’usine Areva de La Hague pour être retraité. Cette opération chimique permet de séparer les éléments du combustible usé. Ce sont le plutonium et l’uranium qui sont des éléments valorisables et les résidus très radioactifs.

Les autres déchets produits à chaque étape de transformation ou de l’utilisation de l’uranium, sont entreposées soit sur les sites des installations qui les ont produits, soit dans des centres de stockage.

Plan national de gestion des matières et des déchets radioactifs : 2013-2015 Traitement des déchets radioactifs – Source : Agence Nation pour la gestion des Déchets Radioactifs, « Plan national de gestion des matières et des déchets radioactifs : 2013-2015 », 2017[8]

Il existe différents types de déchets radioactifs, suivant deux critères : leur niveau de radioactivité (haute activité HA, moyenne activité MA, faible activité FA ou très faible activité TFA, exprimés en Becquerel (Bq) par gramme) et leur durée de vie. Selon ces critères, ils ne sont pas traités de la même manière, comme expliquée dans le tableau.

  • Les déchets à vie courte (VC) perdent la moitié de leur radioactivité tous les 30 ans ou moins (c’est ce qu’on appelle le temps de demi-vie). Ils proviennent de l’exploitation, la maintenance et la déconstruction des centrales nucléaires. Ils représentent 90% du stock total de déchets radioactifs et contiennent 0,1% de la radioactivité totale. Ces déchets sont triés, conditionnés, puis entreposés ou stockés dans les centres de l’Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs (ANDRA).
  • Les déchets à vie longue (VL) perdent leur radioactivité sur des durées supérieures à 30 ans qui peuvent atteindre des centaines ou des milliers d’années. Ils sont surtout produits par le retraitement du combustible nucléaire usé (l’uranium 235), représentent 10% du stock de déchets radioactifs et concentrent 99,9 % de la radioactivité totale. Ces déchets sont transformés et entreposés sous blocs de verre inaltérable, dans l’attente d’une solution de stockage géologique qui pourrait constituer une solution définitive de gestion pour ces déchets.

Selon l’inventaire de l’ANDRA, fin 2016 il y avait 1 540 000 m3 de déchet radioactifs en France, dont environ 10% d’entre eux (139 150 m3) sont des déchets à vie longue, donc des déchets difficiles à détruire et même à stocker. Si la majorité des déchets nucléaires est retransformée en combustible nucléaire, 4 % des déchets sont très dangereux et ne peuvent être réutilisés.

Le Centre de stockage de l'Aube pour les déchets de faible et moyenne activité à vie courte est en exploitation depuis le 13 janvier 1992.
Le Centre de stockage de l’Aube pour les déchets de faible et moyenne activité à vie courte est en exploitation depuis le 13 janvier 1992 – Photo CYRIL ENTZMANN/DIVERGENCE

De plus, les déchets HA, MA-VL, et FA-VL ne sont actuellement pas vraiment stockés, ils sont seulement entreposés, ils représentent donc les déchets les plus dangereux produits par l’activité nucléaire. Leur stockage n’est actuellement qu’au stade de projet, le projet Cigéo[9] (Centre industriel de stockage géologique), avec pour objectif l’enfouissement à 500 m de profondeur des déchets nucléaires. Cependant, c’est un projet très coûteux et long à mettre en place, avec toujours une petite part de risque concernant la sécurité et la santé des habitants aux alentours face à la radioactivité.

Enfin, la production d’électricité par le nucléaire pose aussi le problème du démantèlement des centrales nucléaires. En France les centrales atteignent leur fin de vie, or ce n’est pas possible de simplement les abandonnées, car le taux de radioactivité de ces centrales pourrait causer de nombreux dégâts au niveau environnemental, mais aussi au niveau de la sécurité et de la santé des populations aux alentours qui peuvent être exposés à un fort taux de radioactivité. Le démantèlement des centrales nucléaires est donc obligatoire, mais produit énormément de déchets radioactifs. La quantité de déchets va donc de plus en plus augmenter les années suivantes à cause de l’arrêt et du démantèlement des centrales françaises.

Actuellement, environ 3/4 de la production d’électricité provient du nucléaire, les émissions de CO2 sont certes faibles, mais énormément de déchets radioactifs sont émis et ne sont pas si bien traités, que ce soit à court ou à long terme. Développer les énergies renouvelables permet donc d’émettre de faibles doses de CO2 sans la gestion de déchets nucléaires.

Pour mieux comprendre les intérêts des énergies renouvelables pour notre planète ainsi que pour l’homme, nous vous invitons à découvrir le 3ème volet de notre dossier sur les enjeux de la transition énergétique du réseau électrique européen abordant les risques et impacts des énergies fossiles et fissiles.

 

[1] https://www.sudouest.fr/2018/05/06/les-concentrations-de-co2-dans-l-atmosphere-battent-des-records-5034068-706.php
[2]  http://ane4bf-datap1.s3-eu-west-1.amazonaws.com/wmocms/s3fs-public/ckeditor/files/GHG_Bulletin_13_forWeb_FR.pdf?4ym07r2zvZal6haIbbN16UCrMKQzEeu3
[3] https://global-climat.com/2017/04/08/vers-410-ppm-de-c02-en-2017/
[4] http://www.climatechallenge.be/fr/des-infos-en-mots-et-en-images/quelles-en-sont-les-consequences/phenomenes-climatiques-extremes.aspx
[5] http://www.climatechallenge.be/fr/des-infos-en-mots-et-en-images/quelles-en-sont-les-consequences/phenomenes-climatiques-extremes/precipitations.aspx
[6] https://webstore.iea.org/download/direct/2373?fileName=CO2_Emissions_from_Fuel_Combustion_2018_Highlights.pdf
[7] https://www.andra.fr/sites/default/files/2017-12/337l.pdf
[8] https://www.andra.fr/sites/default/files/2017-12/PNGMDR-2013-2015-synthese_0.pdf
[9] https://www.andra.fr/cigeo

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Les enjeux de la transition énergétique du mix électrique [1/5] – Indépendance énergétique et géopolitique

Les enjeux de la transition énergétique du mix électrique [1/5] – Indépendance énergétique et géopolitique

Quels sont les enjeux de la transition énergétique aujourd’hui ? Les énergies renouvelables améliorent les cinq piliers du développement durable à savoir le social, l’environnemental, l’économique, la politique et la géopolitique. Les énergies renouvelables représentent plus d’indépendance énergétique et moins de pollution, mais sont aussi une industrie moins dangereuse pour l’homme et le développement d’une économie plus locale. Dans ce dossier composé de cinq parties, nous verrons uniquement, et de façon exhaustive, les enjeux d’une transition énergétique du mix du réseau électrique européen. Pour commencer, nous allons voir tout d’abord la notion d’indépendance énergétique et comment elle peut-être influencée par la géopolitique mondiale.

Comprendre l’indépendance énergétique

L’indépendance énergétique d’un pays représente son autonomie liée à son besoin en énergie.  On appelle taux d’indépendance énergétique le rapport entre les productions et les consommations nationales d’énergies primaires (charbon, pétrole, gaz naturel, uranium, hydraulique, autres énergies renouvelables).

Un taux supérieur à 100% signifie que la production nationale est supérieure à la demande intérieure. Le solde est donc un solde exportateur. L’unité de mesure de l’indépendance énergétique est souvent la « tonne équivalente pétrole » (tep).

Enjeux géopolitiques de l’indépendance énergétique

Atteindre l’indépendance énergétique est un sujet mis en avant dans la loi sur la transition énergétique. Mais pourquoi ? Être autonome énergétiquement permet d’éviter tout problème d’approvisionnement, par exemple en cas de conflits avec les pays producteurs. L’indépendance est aussi importante économiquement afin de maîtriser et stabiliser le coût de l’énergie ce qui est difficile quand certains pays sont en situation, seuls ou réunis en cartel, d’influencer les prix. On se rappelle notamment du choc pétrolier de 1973 dont les conséquences sur le prix et l’approvisionnement du pétrole se sont mesurés dans le monde entier. Plus récemment, de nombreuses guerres ont été liées à des enjeux énergétiques. Parmi elles figurent les guerres en Irak en 2003 ou en Ukraine en 2014.

station essencePhoto by Diego Carneiro on Unsplash

Un exemple de situation complexe en termes d’indépendance énergétique est celui de l’Union européenne vis-à-vis de la Russie. Selon les chiffres d’Eurostat, 40% des importations de gaz en UE proviennent du gaz russe[1]. Rémi Bourgeot[2], économiste spécialiste de la politique européenne, explique notamment que « L’énergie est au cœur de la relation Europe-Russie ».

Les conflits géopolitiques autour de l’énergie sont bel et bien réels, et les relations entre les pays sont influencées par leurs intérêts énergétiques. L’indépendance énergétique des pays est donc d’une grande importance. Les énergies renouvelables, disponibles localement, sont une bonne alternative pour atteindre un haut taux d’indépendance.

La France hyper-dépendante de l’approvisionnement en matières premières

En 2018, le calcul établi par le Ministère de la Transition écologique donne un taux d’indépendance de 55,4%. Selon lui, la consommation primaire d’énergie de la France a été de 248,2 Mtep (Million de tonnes équivalent pétrole) et la production d’énergie primaire de 137,7 Mtep.

Valeur en millions de tep 1973 1990 2002 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Total production primaire 43,5 111,2 135,5 138 139,3 139,9 132,2 131,9 137,7
Électricité primaire 8 86,8 119,6 118,8 121,8 121,7 120,11 120,11  120,93*
dont nucléaire 3,8 81,7 113,8 110,4 113,7 114 105,1 104,97 107,6
dont hydraulique, éolien, photovoltaïque 4,1 5 5,7 8,3 8 7,7  7,9 7,8* 7,8*
Énergies renouvelables thermiques et déchets 9,8 10,7 10,9 17,6 16,2 17 16,6* 16,8* 16,8*
Pétrole 2,2 3,5 2,4 1,2 1,2 1,2 1,2* 1,2* 1,2*
Gaz naturel 6,3 2,5 1,4 0,3 0 0 0 0 0

*Valeur moyenne sur les trois dernières années.

Tableau : Évolution du taux d’indépendance énergétique en France depuis 1973. Source : Ministère de la transition écologique et solidaire.

Des observateurs reprochent à l’indicateur officiel de ne pas tenir compte du fait que 100% du combustible nucléaire est actuellement importé[3]. Le terme « électricité primaire » indiqué ci-dessus porte à confusion. Dire que l’électricité est une « source d’énergie » est même un abus de langage. Il est plus juste de la qualifier d’« énergie secondaire » ou de « vecteur énergétique ».

Les énergies naturellement disponibles et directement utilisables que l’on qualifie de « primaires » sont notamment les énergies fossiles (pétrole, le charbon, le gaz naturel), fissiles (l’uranium) ou renouvelables (vent, hydraulique, biomasse, rayonnement solaire, géothermie). L’électricité présente à l’état naturel comme les éclairs ou l’électricité statique n’est pas exploitable.

La France se distingue des autres pays européens du fait de sa forte production d’électricité par le nucléaire. En effet, avec 58 réacteurs nucléaires, le parc français a permis une production électrique nationale de 393,2 TWh en 2018 (+3,7% par rapport à 2017), ce qui représente 71,7 % de la production d’électricité française[4].

Photo by Frédéric Paulussen on Unsplash

En considérant la production d’électricité à partir d’uranium comme de l’énergie importée, la production d’énergie primaire française baisse de 107,6 Mtep ce qui ramène le taux d’indépendance à 12,1%. De plus, en considérant qu’une part de l’électricité est exportée, le taux d’indépendance énergétique en France serait aux environs de 10%.

Depuis 2001 plus aucune mine d’uranium n’est présente sur le sol français. La France est donc obligée d’acheter ou de produire de l’uranium à l’étranger. En 2014, 40% de l’uranium utilisé vient du Niger, où l’entreprise française Areva possède plusieurs mines d’uranium, et 60% viennent du Kazakhstan, de l’Australie et du Canada, qui sont les plus gros producteurs mondiaux d’uranium. Si les relations entre la France et ces pays se détériorent, l’approvisionnement en uranium pourrait être compromis ou alors le prix de l’électricité pourrait largement augmenter. En réalité la France n’est donc pas si indépendante, du moins énergétiquement parlant.

Combustible Quantité importée (Mtep) Part de la production électrique Taux d’importation Pays d’approvisionnement
Uranium 99 73% 100% Canada, Australie, Niger, Kazakhstan, Namibie
Gaz 5 4% 98% Norvège, Pays-Bas, Russie, Algérie
Charbon 3 4% 99% USA, Australie, Colombie, Russie, Afrique du Sud
Pétrole 0,7 1% 99% Russie, Arabie Saoudite, Nigéria, Norvège, Algérie

Tableau : Importation d’énergie en France par source de provenance – Sources : EDF, Ministère du développement durable, Connaissance des Énergies

Le pays est très dépendant du pétrole du gaz et du charbon. Depuis 2015, la France dépend totalement de l’extérieur pour ces besoins en gaz naturel et en charbon. Pour le pétrole, le taux d’indépendance très faible montre aussi la forte dépendance de pays vis-à-vis de l’extérieur pour son approvisionnement en cette énergie.

Pour atteindre cette indépendance énergétique, il est nécessaire de développer et d’augmenter la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique français. Elles sont un atout qui permet de s’affranchir des enjeux géopolitiques et des prix que les marchés internationaux imposent, de diversifier les moyens de production et les sources d’approvisionnement et enfin de sécuriser l’approvisionnement en énergies grâce aux sources d’énergies renouvelables qui sont abondantes et disponibles localement.

L’indépendance énergétique, un enjeu d’avenir

Ainsi, l’indépendance énergétique représente un enjeu d’avenir. En permettant une production d’énergie locale, le pays réussit à limiter ses importations, donc accroître son indépendance, tout en favorisant l’émergence de territoires privés d’électricité. Cela implique un investissement politique mais qui permettrait de développer les énergies renouvelables.

Pour mieux comprendre les intérêts des énergies renouvelables pour notre planète ainsi que pour l’homme, nous vous invitons à découvrir la 2ème partie de notre dossier sur les enjeux de la transition énergétique de notre mix électrique abordant les défis de l’électricité d’origine renouvelable face au réchauffement climatique.

[1] https://ec.europa.eu/eurostat/cache/infographs/energy/bloc-2c.html
[2] https://www.la-croix.com/Debats/Forum-et-debats/Lenergie-coeur-relation-Europe-Russie-2018-07-12-1200954674
[3] https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/reserves-d-uranium-naturel-dans-le-monde
[4] https://www.rte-france.com/sites/default/files/be_pdf_2018v3.pdf

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Effet de serre, réchauffement climatique et électricité : tout pour y voir plus clair

Effet de serre, réchauffement climatique et électricité : tout pour y voir plus clair

Quand on entend parler de réchauffement climatique, pollution et effet de serre vont souvent de pair. Mais qu’entend-on vraiment par « effet de serre » ? Phénomène naturel à l’origine, en quoi constitue-t-il  une cause du réchauffement climatique ? Et surtout, quelle en est la source ?

L’effet de serre naturel.

L’effet de serre est un phénomène naturel indispensable à la vie sur terre car il permet de conserver une température moyenne de 15°C. Sans lui, la température de notre planète serait de -18°C.
Mais comment cela est-il possible ? La Terre reçoit de l’énergie provenant du soleil. Une partie de cette énergie est renvoyée vers l’espace et l’autre partie est « absorbée » par la Terre et son atmosphère. En effet, dans l’atmosphère terrestre plusieurs gaz dits  gaz à effet de serre (GES) forment une « barrière » et permettent de retenir une partie de la chaleur reçue par le soleil : c’est l’effet de serre naturel. Pour comprendre, il suffit d’imaginer la Terre comme une serre et les GES comme les vitres qui retiennent la chaleur.

 

L'effet des gaz à effet de serre émis dans l'atmosphère
« Pour l’anecdote, la vapeur d’eau (H2O sous forme gazeuse) et les nuages (H2O sous forme liquide) représentent ¾ de l’effet de serre naturel de l’atmosphère terrestre. Le reste de l’effet de serre naturel provient principalement du CO2 et du CH4 présent naturellement dans l’atmosphère. »
En maintenant une partie de la chaleur sur terre, les GES ont permis il y a très longtemps l’apparition de l’eau sous forme liquide sur Terre et donc l’apparition de la vie car celle-ci est née dans l’eau.

 

Effet de serre anthropique et effet de serre additionnel

A retenir : quand on parle de changement climatique, on parle du réchauffement causé par l’effet de serre additionnel généré par les émissions de gaz à effet de serre liées aux activités humaines. 
L’Homme, au travers de ses activités, émet des GES qui viennent s’ajouter à ceux naturellement présents dans l’atmosphère. Le protocole de Kyoto recense 7 types de gaz à effet de serre qui représentent l’immense majorité des GES émis par l’homme : CO2, N2O, CH4, -PFC, HFC, SF6 et NF3 – gaz fluorés.

 

Gaz Principales sources d’émission PRG relatif à 100 ans [1]
Dioxyde de Carbone (CO2) Combustion des énergies fossiles, déforestation… 1
Méthane (CH4) Élevage, production et transports des énergies fossiles, gestion des déchets 28 à 30
Protoxyde d’azote (N2O) Intrants agricoles 265
Perfluorocarbures (PFC) Fuites de fluides frigorigènes dans les systèmes de climatisation et de froid… 6 630 à 11 100
Hydrofluorocarbures (HFC) 138 à 12 400
Hexafluorure de soufre (SF6) 23 500
Trifluorure d’azote (NF3) Gravure chimique en micro-électronique 16 100

L’impact de ces gaz sur le réchauffement climatique repose sur deux facteurs : la quantité émise et la « puissance » de réchauffement – appelée Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) – du gaz dans un laps de temps donné. Le PRG d’un gaz à effet de serre est sa capacité à « retenir » la chaleur pendant 100 ans. Car oui, le CO2 a une durée de vie de 100 ans dans l’atmosphère : le CO2 que nous émettons aujourd’hui aura un effet sur la température de la planète jusqu’en 2119 !

En gardant l’image de la serre, la capacité de réchauffement de l’atmosphère d’un gaz dépend de l’épaisseur de la vitre (la quantité de gaz émis) et de ses propriétés (PRG du gaz). Pour tenir compte de ces deux facteurs et pouvoir être additionnés les unes aux autres sans les mélanger, les émissions de GES sont calculées en tonnes équivalent CO2 (téqCO2) . Cette unité tient compte de la quantité émise du gaz et de sa capacité à retenir la chaleur en moyenne sur 100 ans. Par exemple, en termes d’impact sur le réchauffement climatique, émettre une tonne de méthane (CH4) équivaut à émettre 28 tonnes de CO2.

 

La contribution des émissions anthropiques de GES à l'effet de serre additionnel

 

Quelle est la part de l’électricité dans le réchauffement climatique ?

D’après le dernier rapport du GIEC[2] publié en 2014, la production d’électricité et de chaleur est la première source anthropique du réchauffement climatique (25%). Elle occupe la première place du podium devant l’agriculture (24%) et l’industrie (21%). Dans ces chiffres, l’ensemble des GES sont pris en compte.

 

Répartition des émissions de GES entre les secteurs économiques

Source :  5ème rapport du GIEC en 2014 – sur données 2010

 

Le Ministère du Développement Durable[3] met en avant un autre chiffre marquant sur l’électricité : l’électricité représente 39% des émissions CO2 résultant de la consommation d’énergie dans le monde.

Répartition des émissions de CO2 selon les secteurs économiques

Dans la croyance populaire seuls les transports et le chauffage aux énergies fossiles sont accablés par les émissions de gaz à effet de serre, l’énergie étant souvent oubliée.

 

En conclusion, si l’on prend en compte l’ensemble des GES émis (CO2, CH4, N20, gaz fluorés) par les activités humaines, la production d’électricité et de chaleur est responsable d’un quart de ses émissions (25%) et est le premier secteur émetteur. En prenant seulement sur le CO2 résultant de la consommation d’énergie dans le monde, l’électricité représente 39% de ces émissions, et truste également la place du secteur numéro 1. Triste bilan.
Maintenant si vous voulez faire votre part, passez à l’électricité verte !
 
 
Photo de couverture par Julie Tupas on Unsplash
 
 
[1] Sources : selon AR5 du GIEC
[2] GIEC : Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat est un organisme intergouvernemental ouvert à tous les pays membres de l’ONU. Il regroupe actuellement 195 États.

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A quoi équivaut vraiment ma consommation d’électricité ?

A quoi équivaut vraiment ma consommation d’électricité ?

Saviez-vous que votre consommation d’électricité était une source d’émissions de CO2 dans l’air ? Pour mettre en exergue ces émissions nous avons mesuré l’impact de notre consommation d’électricité, avant de la comparer à d’autres activités de la vie courante. Est-ce que ma consommation d’électricité rejette plus de CO2 dans l’air que lorsque je prends la voiture pour partir en week-end ? Est-ce qu’elle génère autant de CO2 que lorsque je consomme des bananes importées tout droit de Martinique ? Voici des éléments de réponse qui pourraient bien vous étonner…

Consommer de l’électricité a un impact sur notre environnement

Tout ce que nous consommons a un impact sur l’environnement : ce que nous mangeons, ce que nous buvons, lorsque nous nous déplaçons ou que nous utilisons nos appareils électroniques et internet… Toute cette activité laisse une empreinte écologique sur notre planète. Cet impact est matérialisé par une chose dont vous avez  probablement déjà entendu parler : les gaz à effet de serre. Et surtout par un des plus répandus le dioxyde de carbone, plus communément appelé le CO2[1]. Le CO2 est un gaz sans couleur ni odeur, nécessaire à notre écosystème, mais dont l’abondance fragilise dangereusement l’environnement, d’où l’impact néfaste que nous lui connaissons.

On estime aujourd’hui à 35% les émissions européennes de CO2, liées à la production d’électricité. C’est le premier secteur émetteur de CO2 dans le monde et en Europe. Si la production française est majoritairement issue du nucléaire ou du renouvelable (donc quasi nulle en termes d’émissions de CO2 dans l’air), c’est loin d’être le cas dans le reste de l’Europe. Pétrole, gaz, charbon, autant de moyens de production d’électricité qui demeurent très néfastes pour notre atmosphère !

Et pourtant, si aujourd’hui tout le monde produisait et consommait de l’électricité d’origine renouvelable (éolienne, hydraulique, solaire, etc.), ces émissions seraient proches de zéro.

Notre consommation d'électricité émet du CO2

 

Combien j’émets de CO2 en consommant de l’électricité au quotidien ?

Nous avons donc décidé de faire un petit panorama comparatif : Quels sont les équivalents des émissions de CO2 liée à notre consommation électrique ? Pour savoir cela, nous avons réuni des données de l’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) pour bien comprendre à quoi correspondent ces émissions du quotidien et et réaliser le réel impact de notre consommation d’électricité sur l’environnement.

Notre calcul des émissions de CO2 d’un foyer moyen français

Pour commencer, nous nous sommes basés sur les données suivantes :

👉 Un foyer moyen français à une consommation d’électricité qui s’élève annuellement à 4770 KWh.  Cette consommation équivaut à environ 2003 kg équivalent CO2 émis [2], selon le facteur d’émission européen [3].

Pourquoi utiliser le facteur d’émission européen pour un foyer français ? Réponse ici.

Que représentent concrètement ces 2003 kg de CO2 ?

C’est ici que tout devient intéressant. Nous nous sommes procurés des chiffres sur les émissions de CO2 générées par la production, le transport et la distribution des produits que nous consommons au quotidien. Ce qui nous a ainsi permis d’établir la comparaison avec les émissions liées à notre consommation annuelle d’électricité.

TABLEAU DE CONVERSION – CONSOMMATION ÉLECTRICITÉ / EMISSIONS DE CO2

Les comparaison d'émissions de de CO2 avec notre consommation d'électricité

Saviez-vous par exemple que cette consommation annuelle équivaut à la production de 70 steaks de bœuf ? Ou qu’elle est égale à 50 463 km parcourus en train, soit 337 allers-retours Paris/Marseille ? Et saviez-vous que cette consommation pourrait vous permettre d’envoyer pas moins de 500 850 emails ? Ou de produire 121 smartphones ? Nous vous avons gardé d’autres chiffres parlants…

Equivalent consommation d'électricité en émissions de CO2

Édifiant n’est-ce pas ? Finalement, même si l’électricité n’est pas visible à l’œil nu, il n’en demeure pas moins que son impact sur notre environnement est bien réel. C’est pourquoi il est primordial de mesurer l’enjeu que représentent les énergies renouvelables et la consommation d’électricité verte dans la préservation de notre écosystème. Même à votre échelle, vous pouvez faire bouger les choses en passant à l’électricité verte chez vous !

 

[1]Source : CRE – Chiffres clés du climat – France, Europe et Monde – Édition 2019
[2] Source : CRE – Chiffres clés du climat – France, Europe et Monde – Édition 2019 ; ENTSOE ELECTRICITY IN EUROPE 2017 – Analyse QuiEstVert
[3]Calcul du facteur d’émission européen de l’électricité : Consommation totale d’électricité des 28 pays de l’UE / émissions de CO2 liées à la production d’électricité des 28 pays de l’UE.

Photos by Alex Iby and Manuel Will

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Tout ce que vous devez savoir sur l’énergie solaire

Tout ce que vous devez savoir sur l’énergie solaire

L’énergie solaire est l’énergie produite à partir du soleil. Elle est la source d’énergie la plus importante de la planète et rend possible toute vie sur Terre. Elle permet de produire de l’électricité le plus souvent à partir de panneaux photovoltaïques ou de centrales solaires thermiques. Comme l’éolien, l’hydraulique ou la biomasse, c’est une énergie renouvelable. Le solaire thermique utilise la chaleur issue des rayons du soleil tandis que les panneaux photovoltaïques absorbent les photons de la lumière, grâce aux cellules photovoltaïques.

Histoire et origine de l’énergie solaire

L’énergie solaire est utilisée depuis bien longtemps pour différentes raisons. Les Grecs allumaient déjà la flamme Olympique à l’aide d’un système de miroirs concentrant les rayons du soleil[1].  Quelques siècles plus tard, une légende veut qu’Archimède ait enflammé les navires romains à l’aide de miroirs de bronze lors de l’attaque de Syracuse[2].

La conversion de la lumière du soleil en électricité par effet photovoltaïque est découverte par le physicien français Edmond Becquerel en 1839. Il faudra attendre encore près d’un siècle pour que cette découverte soit exploitée. La première cellule solaire est brevetée par William Coblentz en 1913, celui-ci n’arrivera pourtant jamais à la faire marcher. Une cellule plus efficace sera développée en 1954 grâce aux laboratoires Bell.

tout savoir sur energie solaire espaceLes premiers panneaux solaires apparaissent ensuite dans les années 1960 et sont utilisés par la Navy pour leur satellite lors de la conquête de l’espace. Pendant plusieurs années, ils restent la propriété des agences gouvernementales car les coûts de production sont extrêmement élevés.

Le docteur Elliot Berman met au point en 1973 une cellule solaire à faible coût, divisant le prix par 5. L’énergie solaire va donc être de plus en plus exploitée jusqu’à nos jours.

Aujourd’hui, on retrouve des panneaux solaires dans le bâtiment et dans le transport avec la voiture solaire ou même l’avion solaire ! Solar Impulse a en effet réalisé en 2016 un tour du monde en avion, sans carburant[3].

 

L’énergie solaire en France et dans le monde

tout savoir sur energie solaire

L’énergie solaire connaît une très forte croissance en France et dans le monde grâce à une baisse considérable des coûts de production. L’électricité produite par la filière solaire a en effet augmenté de 10,9% en France et de 28,9% dans le monde entre 2017 et 2018, assurant la meilleure progression parmi les énergies renouvelables. Pourtant, elle reste l’une des énergies les moins utilisées. En 2018, elle représente seulement 2,2% de la production d’électricité mondiale et 1,8% en France.[4] La Chine est par ailleurs le premier producteur d’énergie solaire.

La France était quant à elle en 2017 la 5e productrice d’électricité photovoltaïque en Europe, loin derrière l’Allemagne et l’Italie[5]. Pourtant, le coût de la filière en France est l’un des plus attractifs au monde.

Capacité de production et impact environnemental

Le parc photovoltaïque français a produit 10,2 TWh d’électricité en 2018, soit l’équivalent de la consommation de plus de 2 millions de ménages. La puissance solaire installée et raccordée au réseau représente 8,7 GW[6].

L’énergie solaire n’a que très peu d’effets sur l’environnement ! L’énergie solaire n’a que très peu d’effets sur l’environnement ! Son impact est principalement lié aux ressources et à l’énergie nécessaires à la construction et au démantèlement des panneaux photovoltaïques. Seulement 4 années au maximum sont nécessaires pour produire l’équivalent de l’énergie utilisée pour leur fabrication, sur une durée de vie pouvant aller jusqu’à 30 ans[7]. La majorité de la production électrique d’un panneau solaire est donc propre ! Sur l’ensemble de sa durée de vie, le panneau PV aura un bilan carbone de 55g CO2eq/kWh[8]

quiestvert tout savoir sur energie solaire

Le solaire du futur

Depuis que l’énergie solaire est de moins en moins chère à exploiter, de nombreuses innovations se développent et pourront bientôt faire partie de notre quotidien.

La première qui nous vient à l’idée est évidemment la route solaire – route faite à partir de panneaux photovoltaïques. Malheureusement, celle-ci n’a pas encore prouvé son rendement et créé des débats sur son utilité.

Une autre innovation largement évoquée, celle des panneaux solaires transparents ! En effet, des cherches de l’université du Michigan ont réussi à créer un panneau solaire adaptable partout. L’entreprise SolarWindow Technology a aussi développé des films transparents à ajouter au verre pour absorber la lumière et créer de l’électricité. Imaginez vos fenêtres, votre téléphone ou même votre pare-brise produire de l’électricité…

[1] https://stillmed.olympic.org/Documents/Reports/EN/en_report_655.pdf
[2] https://cortecs.org/wp-content/uploads/2016/01/CorteX_s21_49_Miroirs_ardents_Archimede_Agnese_Perignon_Fere_Ma%C3%AFer_Pastor.pdf
[3] https://www.lemonde.fr/planete/article/2016/07/26/l-avion-solaire-solar-impulse-2-boucle-le-premier-tour-du-monde-aerien-sans-carburant_4974605_3244.html
[4] https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html
[5] https://www.science-et-vie.com/technos-et-futur/les-cles-pour-comprendre-le-photovoltaique-en-france-49675
[6] https://www.rte-france.com/fr/article/panorama-de-l-electricite-renouvelable
[7] https://www.nrel.gov/docs/fy04osti/35489.pdf
[8] http://www.bilans-ges.ademe.fr/documentation/UPLOAD_DOC_FR/index.htm?renouvelable.htm

Photo by American Public Power Association on Unsplash

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