Quel avenir pour les énergies renouvelables ?

Suite à mon post sur les changements introduits par Obama pour les automobiles aux USA, Cédric à posé une question très pertinente à laquelle je vais tenter de répondre: Pourquoi n'ose-t-il pas aller plus loin dans la démarche en favorisant plus encore la recherche sur les énergies 'propres' plutôt que de se contenter de travailler sur les énergies fossiles alors que tous les scientifiques s'accordent à dire que ces ressources vont aller en s'amenuisant drastiquement dans les décennies à venir ? C'est effectivement ce qu'il faut faire. Mais en pratique, ce n'est pas si simple. Il existe peu d'énergies véritablement renouvelables: le solaire (thermique et photovoltaique), l'éolien, l'énergie des marées, l'hydroélectrique et la biomasse si elle est convenablement gérée. Le problème, c'est que ces énergies ont des spécificités:

• L'éolien et le solaire et dans une certaine mesure l'hydroélectrique sont sujets à des variations selon les conditions météorologiques. C'est leur principal problème: l'adéquation entre la production et la consommation.
• Nombre de ces sources produisent de l'énergie électrique. Cela ne pose pas de problèmes lorsqu'elle est consommée dans l'instant mais il est difficile de stocker de l'énergie électrique (je détaille plus bas).
• Les installations à base de renouvelables ont une emprise au sol ou paysagère importante lorsqu'on veut produire de grosses puissances. Ainsi une éolienne de 2 MW mesure pratiquement 100 mètres de haut. Même en améliorant le concept, cela restera un vrai problème. De même, il faut se rappeler que pour produire 1 kW de puissance électrique en crète avec des panaux solaires, il faut de l'ordre de 10 à 20 mètres carrés de paneaux... un chiffre peu susceptible de s'améliorer compte tenu des contraintes physiques sur les cellules photovoltaiques. Ainsi les paneaux courants ont un rendement de 10 % et, même si des progrès sont prévisibles, il y a des limites au rendement.

Mais bon, dans ces trois points, seuls les deux premiers sont un véritable problème... Pour contourner la difficulté, il faudrait pouvoir stocker l'énergie. Et c'est là que le bat blesse... Pour stocker de l'électricité, on connait plusieurs moyens dont trois principaux:

• Monter de l'eau en hauteur: c'est ce qui se fait dans nombre de centrales hydroélectriques d'EDF qui fonctionnent en mode reversible. Mais pour stocker la production d'une éolienne d'un MW tournant à plein régime sur une heure, il faut monter un peu plus de 3600 mêtres cubes d'eau sur 100 mètres ce qui représente un joli volume!
• Utiliser une batterie chimique: pratique mais lourd, très lourd. En fait, au mieux, on arrive avec des batteries Lithium/Ion (celles qui équipent les téléphones portables et qui font rouler les voitures Tesla) à 200 Wh/kg soit 50 fois moins qu'un hydrocarbure!
• Electrolyser de l'eau pour fabriquer de l'hydrogène: un grand espoir mais l'hydrogène a le mauvais gout d'être gazeux dans les conditions de température et de pression ordinaire et inflammable. Pour le stocker sous forme liquide, il faut le refroidir et ce n'est vraiment pas pratique et cela coute en énergie. On peut aussi le comprimer mais un réservoir sous haute pression pose des problèmes de sécurité et cela coute aussi de l'énergie de comprimer le gaz.

Par comparaison, les hydrocarbures, qui ne sont rien d'autre que de l'énergie solaire stockée, sont incroyablement pratiques. Ainsi, un litre d'essence contient 10 kWh d'énergie facilement transportable et utilisable à la demande, sans contrainte autre qu'une bonne ventilation Comme le montre Jean-Marc Jancovivi dans la page suivante, les hydrocarbures constituent problablement le stockage le plus performant d'énergie dont on dispose. Seul le bois, utilisé pendant des milliers d'années par l'humanité, possède des propriétés comparables! Mais son utilisation libère des gaz à effet de serre. A ce niveau, la différence avec le pétrole ou le charbon réside dans le fait que bruler du bois rejette du CO2 que l'on peut espérer restocker assez rapidement par une gestion intelligente de la biomasse. Au contraire, en brulant du charbon, du pétrole ou du gaz, on rejette dans l'atmosphère du CO2 qui était stocké depuis des millions d'années. Au delà d'un certain point que nous avons déjà dépassé, on excède les capacités d'absorbtion de la biosphère. A ma connaissance, au jour d'aujourd'hui, il n'y a eu aucune percée, même expérimentale, qui contourne ces limitations. Peut être que les nanotechnologies permettront la mise au point de batteries plus performantes, de nouvelles cellules solaires encore plus efficaces ou le stockage de l'hydrogène dans des conditions plus pratiques mais cela n'est pas encore fait. Peut être que l'ingéniérie génétique permettra la mise au point de plantes à croissance rapide permettant d'absorber rapidement du CO2 pour fabriquer du bois mais cela prendra du temps et posera des problèmes de gestion des écosystèmes non triviaux. Bref, on est loin du yakafaukon... En l'absence de solution miracle, la seule solution, ce sont des économies massives partout où c'est possible. En particulier au niveau du logement, de la consommation et du transport. Ce n'est qu'en faisant ces efforts que le développement des renouvelables donnera son plein potentiel. Dit autrement, investir dans les renouvelables c'est aller bien au delà des aspects techniques. C'est toute notre manière de vivre qui devra faire l'objet d'investissements massifs comme j'essaye de l'expliquer dans mes carbon fictions.

Comments

[immobilier]

La crise de demain est probablement celle de l'énergie et de l'eau.

[Chris]

Non, Lionel dit pas ça... certains arriveront à survivre, ils en ont les moyens... xD

[Lionel]

Bon alors je vais etre super optimiste pour le coup : ca marchera pas, on est foutu.....lol