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

par | Oct 25, 2019 | Dossier intérêt des EnR, Electricité Verte

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Les risques liés à la production d’électricité

Le bilan humain

L’essor économique des énergies renouvelables

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 doit émettre peu de CO2. 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.

 

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 multiples. On y retrouve notamment la lutte contre le dérèglement climatique, la préservation de l’environnement pour les générations futures et la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Le dérèglement climatique causé par les émissions de CO2 anthropiquesCentrale nucléaire de Grohnde

Rappelons tout d’abord quelques bases. 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. Il permet d’avoir une température moyenne de + 15°C sur Terre au lieu de -18°C. Ces gaz captent en effet une partie des rayonnements solaires et absorbent 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 étant 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 à l’effet de serre à quantité égale avec la vapeur d’eau par exemple.

Les émissions de CO2 responsables du dérèglement climatique

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 des GES sont dues aux émissions de CO2. Elles sont principalement issues des transports, des procédés industriels, des secteurs 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, suivie 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 y a de nombreuses conséquences sur l’environnement : la désertification ; la fonte des glaces ; l’augmentation du niveau de la mer et bien d’autres événements 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.

le dérèglement climatique détériore les conditions de vie sur TerreLe réchauffement climatique provoque des incendies massifs dans les fôrets du monde entier 

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. Cela 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). Cet indicateur 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 s’appliquent 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.

Tableau des émissions directes de CO2

Emission directe 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. Ceci même, 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. Il faut tout de même garder à l’esprit que le nucléaire émet des déchets radioactifs que l’on ne sait pas encore recycler et qui doivent être stockés sous terre ou dans des entrepôts.

 

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.

 

Sources :
[1] Sud Ouest ; « Les concentrations de CO2 dans l’atmosphère battent des records »
[2] WMO ; « Bulletin de l’OMM sur les gaz à effet de serre »
[3] Global Climat ; « Vers 410 ppm de CO2 en 2017 »
[4] Climate Change 
[5] Climate Change
[6] IEA 

Photos by Wolfgang Stemme ; Ylvers

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