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Pour une transition énergétique durable et économe en ressources

Néckel Polfer – 07.04.2024

Outre le bilan carbone, l'impact sur les ressources limitées devrait également être pris en compte. Quelle source d'énergie est finalement la plus durable reste à démontrer, estime l'auteur invité Néckel Polfer.

Pour sa transition énergétique, l'Europe mise surtout sur le développement des énergies renouvelables, comme le solaire et l'éolien. Mais comme celles-ci ne sont pas fiables, elles nécessitent du stockage, ce qui entraîne à son tour des coûts plus élevés. Cette inefficacité se répercute également sur le bilan environnemental.

Le débat sur la transition énergétique durable se concentre presque exclusivement sur les impacts climatiques potentiels des émissions de CO₂. Mais on peut aussi envisager la durabilité de manière plus holistique. Quels sont les impacts d'une technologie sur d'autres ressources environnementales limitées, comme le sol, l'eau, l'air et la biodiversité ? Quelle est la disponibilité des matières premières pour déployer ces technologies à grande échelle ? Quels vecteurs énergétiques seront finalement les plus durables à long terme reste encore à déterminer, d'autant plus que ces technologies continuent d'évoluer.

La consommation de ressources des énergies renouvelables

Par rapport aux centrales conventionnelles, l'emprise au sol des éoliennes et du photovoltaïque est nettement plus élevée. Les batteries nécessaires au stockage contiennent de grandes quantités de matières premières, comme le lithium, le cuivre et le cobalt. L'extraction de ces ressources limitées exige de remuer d'énormes quantités de terre, ce qui détruit une partie du paysage et consomme beaucoup d'énergie.

De plus, les mines entraînent une contamination des eaux souterraines, souvent dans des régions du monde où l'eau potable est déjà une ressource très limitée, comme en Amérique du Sud. Pour le cobalt se pose le problème social du travail des enfants, notamment au Congo. Enfin, une véritable vague de déchets d'éoliennes, de débris photovoltaïques et de batteries nous attend, car les stratégies de recyclage sont encore peu développées. Si l'on considère la consommation totale de ressources des renouvelables, stockage compris, leur bilan environnemental est nettement moins bon.

Il faudrait aussi mettre l'accent sur l'économie de ressources pour les renouvelables. Le recyclage des matières premières est une nécessité ; les éoliennes, les panneaux solaires et les batteries devraient être conçus pour être recyclés le plus efficacement possible. C'est au législateur de fixer ces exigences. Sur l'extraction des matières premières aussi, la politique peut actionner les bons leviers pour empêcher la contamination des eaux souterraines et le travail des enfants.

La compétition entre technologies

Outre les énergies renouvelables comme le solaire, l'éolien et l'hydraulique, il existe une série d'autres sources d'énergie et technologies pauvres en carbone.

Avec le captage et stockage du carbone (CCS), le CO₂ issu des centrales fossiles est stocké sous terre. (1) La pérennité de ce stockage fait encore l'objet de recherches. Cette technologie serait particulièrement pertinente pour les centrales au charbon, car la combustion du charbon émet une quantité particulièrement élevée de CO₂. De plus, les réserves confirmées de charbon pourraient encore alimenter l'humanité en énergie pendant des centaines d'années.

À l'instar des gisements fossiles, d'importants gisements d'hydrogène dit « blanc » sommeillent dans les profondeurs de la croûte terrestre (3 km). (2) Contrairement au charbon et au pétrole, ceux-ci ne proviennent pas de fossiles, mais résultent de la réaction de l'eau avec des minéraux ferreux. Ces gisements n'ayant été découverts que récemment, on ne sait pas encore avec certitude quelle est l'ampleur des réserves, ni avec quelle facilité elles peuvent être exploitées.

L'énergie géothermique n'est normalement disponible qu'aux endroits volcaniquement actifs de la Terre. En forant très profondément (20 km) dans la croûte terrestre, on pourrait en principe exploiter l'énergie géothermique partout sur Terre. Si les défis techniques du forage étaient résolus, l'approvisionnement énergétique serait garanti pour des millions d'années. (3)

Dans l'énergie nucléaire, la fission libère de l'énergie sans produire de CO₂. Mais les déchets radioactifs demeurent le problème principal de l'énergie nucléaire conventionnelle. Toutefois, la production de déchets nucléaires peut être considérablement réduite avec d'autres types de réacteurs, comme les réacteurs à sels fondus ou à métal liquide. Bien que connus depuis des décennies, ceux-ci ne font l'objet d'un développement en vue d'une commercialisation que depuis peu. (4) Les réserves confirmées d'uranium et de thorium suffiraient pour des centaines d'années. Avec des réacteurs surgénérateurs, les réserves dureraient des dizaines de milliers d'années.

Dans la fusion nucléaire, de petits noyaux atomiques fusionnent, comme cela se produit dans le Soleil. (5) Cela libère des énergies encore plus importantes que la fission. Les déchets radioactifs y sont beaucoup plus faibles. Malheureusement, les défis techniques de la fusion nucléaire sont très exigeants. Il faut notamment développer des matériaux capables de résister à un rayonnement élevé. C'est pourquoi il est encore impossible de prédire quand la fusion nucléaire deviendra une source d'énergie commerciale. Le jour où ce sera enfin le cas, les problèmes énergétiques seraient résolus pour plusieurs millions d'années, tant les matières premières sont abondantes.

Conclusion

Les prochaines décennies montreront quelles technologies s'imposeront. Les gouvernements peuvent soutenir la recherche et fixer le cadre légal ; mais ils ne devraient pas choisir eux-mêmes les gagnants à l'avance. La patience est de mise.