Solaire, éolien, géothermie, biomasse… Les énergies renouvelables promettent de fabriquer de l’électricité sans émettre de CO₂, contrairement aux énergies fossiles, comme le pétrole et le charbon et de limiter ainsi le réchauffement climatique. Ces énergies renouvelables sont-elles vraiment la bonne solution pour une planète plus “clean” ?

Énergies renouvelables et transition énergétique

L’énergie solaire, éolienne, hydraulique, géothermique et la biomasse (brûler les déchets) sont des énergies dites renouvelables ou ENRi, car inépuisables à l’échelle humaine. Toutes ces énergies, ainsi que l’énergie nucléaire, sont dites décarbonées, c’est-à-dire qu’elles ne génèrent que très peu de CO₂pour une planète plus clean. 

La transition énergétique est le passage des énergies polluantes et émettrices de CO₂, vers des énergies moins polluantes. Cette transition tente d’électrifier au maximum les technologies (aujourd’hui, on utilise beaucoup plus le pétrole et le gaz que l’électricité), de produire cette électricité sans carbone pour réduire les émissions de CO₂, et surtout d’améliorer les technologies pour que les machines consomment moins d’énergie. La transition énergétique, c’est donc la transformation de nos consommations énergétiques vers des sources moins polluantes afin de limiter le réchauffement climatique qui menace la planète.

Le CO₂, ennemi numéro 1 ?

Quand on parle de transition énergétique, on parle toujours de transition vers l’électricité renouvelable. En effet, face au réchauffement climatique, l’ennemi numéro un de la pollution est le carbone, un des principaux gaz à effet de serre (CO₂, méthane). 
Si l’on compare le taux de CO₂ émis pour une même quantité d’électricité produite sur une centrale pour chaque source d’énergie : 

• le charbon émet 1000g de CO₂ pour fournir 1 KWh (kilowattheure)
• le gaz naturel, 400g de CO₂
• les barrages hydroélectriques, de 6 à 140g de CO₂
• le solaire 55g de CO₂
• la géothermie 45g de CO₂
• l’éolien 14g de CO₂
• et enfin le champion anti-CO₂, le nucléaire qui n’émet que 6g de CO₂ pour fournir l’équivalent d’1 KWh. 

Si les énergies renouvelables semblent être la solution pour réduire les émissions de CO₂, cela implique avant tout de réduire notre dépendance au pétrole et au charbon, au profit du nucléaire qui ne participe pas au réchauffement.

Le rôle clé du nucléaire 

La transition énergétique souhaite se débarrasser d’abord et autant que possible des énergies fossiles, d’abord du charbon, puis du pétrole et du gaz. Un objectif très ambitieux car ces énergies, qui sont très importantes dans la vie quotidienne, jouent en plus un rôle capital dans l’équilibre financier de la planète. C’est toute la difficulté de cette transition énergétique. Elle doit développer massivement les énergies renouvelables (en priorité dans les pays qui ont beaucoup de vent et de soleil) tout en ménageant le nucléaire qui permet d’opérer la bascule en douceur. Cette transition doit en plus éviter les contraintes et les restrictions qui risquent de peser sur les populations. C’est bien la combinaison nucléaire + énergies renouvelables qui permettra une transition efficace et confortable.

Les énergies renouvelables sont-elles polluantes ? 

Les parcs solaires et éoliens doivent être construits massivement, ce qui engendre de nombreux effets polluants. En effet, pour transformer la ressource renouvelable (soleil et vent), il faut construire des installations (panneaux solaires et éoliennes) qui nécessitent des milliers de tonnes de matériaux (béton, ciment, acier, verre, métaux rares, etc.). Au final, ce programme va demander 10 à 15 fois plus de matériaux que pour le nucléaire à même puissance produite. Or, ces matériaux sont des ressources non-renouvelables puisqu’ils ont consommé de l’énergie et pollué l’environnement pour être extraits, puis transformés. Sans compter leur processus de fabrication qui utilise des énergies fossiles et émet donc du CO₂ en amont. 

Qu’en est-il de l’empreinte au sol ? Autrement dit, quelle surface de terrain moyenne va être occupée, donc combien de terrain naturel détruit pour la même quantité d’énergie produite : hydraulique 180km2, solaire 170km2, charbon 80km2, géothermie 50km2, et en dessous de 5km2 : éolien, gaz, et enfin le nucléaire qui figure toujours en meilleure position. Le développement des ressources renouvelables ne se fait pas sans conséquence.

Les limites aux énergies renouvelables

D’abord, la plupart des énergies renouvelables, que ce soit le solaire, l’éolien ou l’hydraulique, produisent uniquement de l’électricité. Or l’électricité n’est pas la seule énergie utilisée. 

En France, l’électricité ne représente que 25% de l’énergie consommée, on a besoin de beaucoup de pétrole (pour les transports, l’industrie, l’agriculture et l’habitat), mais aussi de gaz et même encore de charbon. L’électricité propre, c’est bien (on en a déjà en France avec le nucléaire et l’hydroélectricité), mais elle ne résout pas tout le problème. Sachez qu’il reste toujours 68% d’énergie fossile directement consommée qu’il va falloir remplacer autant que possible par de l’électricité, à condition qu’elle soit décarbonée, donc nucléaire ou renouvelable. 

Pourquoi les énergies renouvelables sont-elles insuffisantes ?

À cause de leur fonctionnement « intermittent » et de leur faible rendement. Que ce soit le solaire ou l’éolien, ces sources d’énergie sont insuffisances pour couvrir à elles seules la demande en électricité. En effet, elles dépendent du soleil pour l’une, uniquement disponible le jour, et selon la météo, et du vent pour l’autre, qui souffle aussi de manière aléatoire. Leur production est donc variable et relativement imprévisible. 

Impossible d’entrevoir le principal système de production électrique de la France lui aussi intermittent, avec des coupures d’électricité fréquentes. C’est pourquoi les ENRi ont encore besoin de systèmes de production d’énergie à la demande, comme les centrales thermiques (gaz/charbon), nucléaires et hydrauliques, qui peuvent produire rapidement de l’électricité, si les besoins augmentent massivement. 

Conclusion, les ENRi ne sont pas la solution unique et parfaite pour remplacer tous les autres systèmes de production d’énergie. 

Un problème important, le stockage 

Dans ce scénario du « tout renouvelable » et du « tout électrique », le problème est le stockage de l’électricité pour régler le problème de l’intermittence de ces sources. À l’heure actuelle, ce stockage minime se fait via des batteries (généralement « Lithium-ion ») qui sont malheureusement très polluantes à la fabrication et en fin de vie. 

Alors comment stocker en grandes quantités sans générer un désastre écologique dans le futur ? Les centrales de pompage-turbinage ou « STEP » (barrages hydroélectriques spécifiques). C’est la seule solution de stockage non-énergivore à grande échelle aujourd’hui qui pourrait bien devenir une filière d’avenir, alors qu’elle existe depuis longtemps. Ces centrales particulières sont techniquement capables de stocker les surplus et de combler les déficits des énergies renouvelables intermittentes de demain. 

Reste un problème important : la multiplication massive de ces barrages va entraîner le déplacement de populations.

Faut-il arrêter le nucléaire ? 

En France, ce serait une aberration de se priver des centrales nucléaires qui produisent environ 70% de notre électricité sans CO₂, et cela, pour lutter contre les émissions de CO₂ et remplacer les énergies fossiles ! En effet, on serait alors forcés de remplacer ces centrales par d’autres systèmes pilotables, non-intermittents, autrement dit du gaz (le charbon étant quasi proscrit). 

L’Allemagne a fait cette expérience il y a une dizaine d’années. Ce pays a voulu sortir du nucléaire au profit des ENRi. Résultat ? L’Allemagne est aujourd’hui la championne d’Europe des émissions de CO₂, car elle n’a pas eu d’autre choix que de s’en remettre au charbon et au gaz pour pallier à l’intermittence de ses éoliennes, et répondre à une demande croissante en électricité de sa population.

Comment optimiser les énergies renouvelables ? 

La solution ? Consommer différentes sources d’énergies selon l’endroit où on les utilise pour trouver le meilleur « mix énergétique » pour chaque pays. En France, l’électricité ne représente que 23 à 25% de nos consommations énergétiques et la majorité de l’énergie utilisée (surtout pour les voitures et les chauffages) vient du pétrole et des énergies fossiles. 

Et comme on l’a vu, ce sont celles qui polluent le plus. Plus que la transformation des sources énergétiques, c’est la réduction de la consommation de ces énergies fossiles qui est le véritable enjeu de la transition énergétique.

La sobriété énergétique avant tout 

En finir avec le pétrole, le gaz et le fioul s’avère extrêmement compliqué. Convertir le parc automobile à l’électrique demande des infrastructures pour recharger les voitures, beaucoup de ressources pour les batteries. Et en plus, si tous les Français roulaient avec une voiture électrique, il faudrait produire bien plus d’électricité. Et produire beaucoup d’électricité avec des énergies renouvelables est un problème. 

Ceci explique pourquoi les experts estiment que l’objectif le plus important dans la transition énergétique est d’abord la réduction des besoins en énergie (surtout les déplacements en voiture et le chauffage).

Quels sont les risques du tout électrique ? 

La stratégie énergétique poursuivie par l’Union européenne à l’heure actuelle promeut les énergies renouvelables intermittentes pour remplacer le charbon d’abord, ensuite le gaz, et aussi le nucléaire en parallèle (selon les pays). 

Ce programme risque d’entraîner des problèmes d’approvisionnement majeurs en énergie et en ressources dans les prochaines décennies. C’est déjà le cas dans certains pays nordiques qui sont passés aux voitures électriques en masse et qui ont dû faire face à une pénurie. 

On peut se poser la question pour la France qui poursuit sa politique de fermeture de certaines centrales nucléaires, afin de les remplacer par des ENRi. En effet, l’électrification massive imposée par la décarbonation généralisée, notamment dans des transports, entraîne une demande en électricité toujours plus importante. 

Si les énergies renouvelables sont essentielles pour la transition énergétique et surtout écologique, aucune n’est parfaite. D’où l’intérêt de la diversification de ces énergies et le maintien du nucléaire pour ses faibles émissions de CO₂, versus une grande efficacité. Mais avant tout, la transition vers le renouvelable doit s’accompagner d’une forte réduction des besoins en énergie, ce qui demande une prise de conscience et un changement du mode de vie de la part de chacun.