Changement climatique Énergies renouvelables

La chasse aux mythes : L'empreinte des énergies renouvelables

03 avril 2020 par Radoslav Stompf
La chasse aux mythes : L'empreinte des énergies renouvelables

Même si les panneaux solaires et les éoliennes ne dégagent aucune émission ou toxine lorsqu'ils produisent de l'énergie, on ne peut pas en dire autant de leur mode de fabrication. Sans parler de leur processus de recyclage qui est encore assez lacunaire. Dans quelle mesure sont-ils vraiment verts et comment se situent-ils par rapport aux autres sources d'énergie ?

Les détracteurs débattent souvent de l'impact environnemental négatif des solutions vertes et émettent des doutes sur leur capacité à compenser ces impacts. La principale raison est ce qu'on appelle la "dette carbone", c'est-à-dire une empreinte carbone cachée, créée au cours de leur processus de fabrication ou de construction, qu'ils doivent rembourser. Mais il ne s'agit pas seulement d'émissions. L'extraction de matériaux ou les déchets toxiques, en tant que sous-produits de la fabrication, sont également des éléments importants.

Pas besoin de carburant, besoin de matériaux

Le matériau de base utilisé pour la production des panneaux photovoltaïques (PVP) est le silicium, un élément dérivé du quartz. Le quartz doit être extrait puis chauffé dans un four, ce qui émet du dioxyde de soufre et du dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Outre l'énergie, la fabrication de PVP utilise également une grande quantité d'eau. Le tétrachlorure de silicium est l'une des substances chimiques les plus toxiques rejetées comme sous-produit de la fabrication. Ce composé peut provoquer des brûlures de la peau, des lésions pulmonaires et, s'il est mélangé à de l'eau, il peut libérer de l'acide chlorhydrique, une substance corrosive dangereuse pour l'homme et l'environnement. Heureusement, la majorité des fabricants sont maintenant en mesure de recycler tous ces produits chimiques en toute sécurité.

La fabrication des éoliennes (WT) est beaucoup moins toxique que celle des panneaux solaires, car elles sont technologiquement moins complexes. Elles sont essentiellement constituées de poteaux en acier noyés dans le béton, d'un générateur et de pales au sommet. Les pales sont principalement en fibre de verre, les modèles les plus récents étant en fibre de carbone. Elles doivent être très légères, mais aussi solides et durables, car elles sont exposées à la poussière et aux particules d'eau. Celles-ci les frappent constamment à grande vitesse, les érodant et diminuant leur efficacité.

Le béton et l'acier sont relativement faciles à recycler, ce qui permet de recyclerenviron 80 % des TAE. Le problème est causé par les lames en fibre de verre qui, laplupart du temps, finissent dans des décharges. Espérons que ce ne sera pas pour longtemps. Certaines entreprisesles transforment déjàen panneaux utilisés dans la construction ou utilisent certains de leurs composés pour fabriquer des peintures, des colles et même des engrais. Dans l'Union européenne, où il est strictement interdit de les mettre en décharge, les lames sont généralement incinérées pour produire de l'énergie. Cependant, leur valeur calorifique est assez faible et leur combustion produit également des polluants.

Les PVP ont été adoptés bien plus tard que les WT et leur durée de vie est juste un peu plus longue. C'est pourquoi nous n'avons pas beaucoup de déchets de PVP aujourd'hui. En2017, seulement 43 500 tonnes de déchets de PVP ont été créées dans le monde. À titre de comparaison, en 2050, ce chiffre devrait passer à 60 millions de tonnes. Aujourd'hui, nous sommes déjà en mesure de récupérer jusqu'à 96 % des matériaux issus du PVP. Grâce à une meilleure éco-conception et à de nouvelles technologies, nous pourrions bientôt être en mesure de réutiliser la totalité de ces déchets.

Dette carbone

Il est vrai que la fabrication des PVP consomme des tas d'énergie électrique et que la plupart des PVP sont fabriqués en Chine - unpays où les centrales au charbon restent encore le roi du mix énergétique. Il est également vrai que les TAE nécessitent de grandes quantités d'acier et de béton - des matériaux provenant desecteurs difficiles à décarboniser. Mais les centrales au charbon et au gaz utilisent également de l'électricité pour l'extraction et le transport du combustible. Il en va de même pour la fabrication des machines d'extraction. De plus, il y a des fuites de méthane pendant le processus d'extraction du combustible, qui estenviron 30 fois plus puissant que le CO2 pour retenir la chaleur.

Malgré l'utilisation de technologies de capture et de stockage du carbone (CSC), les centrales électriques au charbon et au gaz sont encore bien pires en ce qui concerne les émissions de GES que les centrales thermiques et photovoltaïques. Avec une part croissante des énergies renouvelables dans le bouquet énergétique et grâce aux nouvelles solutions qui les rendent plus abordables, telles que le brAIn de FUERGY, nous pouvons nous attendre à ce que l'empreinte carbone du PVP et du TAE continue à diminuer au fil du temps.

Mais comment l'exprimer en chiffres ? Cela dépend... Chaque étude a sa propre méthodologie qui conduit à des chiffres légèrement différents. Néanmoins, elles ont toutes un résultat en commun : une faible empreinte carbone. Parmi toutes les sources d'énergie, l'énergie éolienne et l'énergie nucléaire ont la plus faible empreinte carbone, suivies de près par l'énergie solaire. L'unedes plus récentes recherches publiées dans Nature Energy en décembre 2017 a également confirmé cette conclusion.

Les écarts les plus importants, dans toutes les études, ont été constatés pour la biomasse et l'énergie hydraulique. Cela s'explique par la grande variabilité des différents intrants entrant dans les calculs. Pour la biomasse, nous devons considérer quel type de terre est utilisé pour sa culture et comment cette terre est gérée. Les données sur l'hydroélectricité, par exemple, dépendent fortement du type de terre inondée par l'eau et de ses écosystèmes, car la biomasse qui se décompose sous le niveau de l'eau produit également des GES.

Dans notre infographie, nous utilisons leschiffres officiels publiés dans le rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC).

L'empreinte carbone ainsi que les impacts environnementaux de la construction et de l'exploitation de différents types de centrales électriques dépendent fortement des normes écologiques et de leur application concrète par chaque pays. Par exemple, le PVPfabriqué dans l'UE a la moitié de l'empreinte carbone d'un produit fabriqué en Chine. Néanmoins, l'énergie solaire et éolienne reste l'une des formes d'énergie les plus propres et les plus accessibles dont nous disposons actuellement.

L'avenir de l'énergie ne se résume pas aux seules sources d'énergie renouvelables. Nous comptons aussi sur le stockage de l'énergie ! Saviez-vous que leur combinaison nous permet de remplacer presque entièrement les centrales électriques fossiles conventionnelles ? Si vous vous demandez quelle est l'empreinte carbone et l'impact écologique des piles, continuez à suivre notre blog.

 


À propos de Radoslav Stompf

Stompf

Radoslav Stompf est co-fondateur et PDG de FUERGY. Radoslav a plus de 20 ans d'expérience dans le développement de systèmes de contrôle et d'optimisation pour l'industrie de l'énergie. Il a été consultant principal en applications pour un fournisseur de solutions informatiques complètes pour les entreprises énergétiques et industrielles en Europe centrale. En 2014, il a cofondé SmartEn, où il a obtenu l'optimisation énergétique pour des clients importants, avec des chiffres de plus de 10 millions d'euros par an. La mission de M. Radoslav est de contribuer à façonner l'avenir du marché mondial de l'énergie.


Contenu complémentaire