Comment produit-on de l’énergie ?

Comprendre facilement la production d’énergie

Les sources de pollution et les menaces qui pèsent sur notre planète sont très diverses, mais toutes ont globalement pour origine notre mode de vie et de consommation. À la différence de la nature qui a su trouver son propre équilibre, la plupart de nos activités laissent des marques durables sur la Terre et mettent en péril le bon fonctionnement des écosystèmes dont nous faisons partie.

Parmi elles, la production d’énergie joue un rôle fondamental et fait partie des secteurs autour desquels se concentrent aujourd’hui la plupart des réflexions.

Les différents types d’énergie

Il est possible de diviser les sources d’énergie en trois grandes catégories. Il y a tout d’abord les énergies fossiles, qui sont les plus polluantes et que l’on extrait de ressources limitées.

On y retrouve le gaz, le charbon ou le pétrole qui serviront ensuite à alimenter les centrales électriques, à fabriquer du carburant pour les véhicules et même du plastique en ce qui concerne le pétrole.

Viennent ensuite les énergies renouvelables, reconnues pour être inépuisables et non polluantes. Il peut s’agir de l’eau, du vent, du soleil ou de la chaleur du sol par exemple, aussi appelée la géothermie.

Et puis enfin, pas tout à fait fossile mais pas tout à fait renouvelable non plus, on retrouve l’énergie nucléaire. Elle doit son statut particulier au fait de reposer sur l’uranium, qui est une ressource limitée. Mais en contrepartie, l’énergie nucléaire tout comme les énergies renouvelables ne rejette que très peu de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Elles sont ce que l’on appelle des énergies «faiblement carbonées».

En nous intéressant aux chiffres d’un peu plus près, on constate que les énergies fossiles comptent aujourd’hui pour 85 % des énergies mondiales. Le même pourcentage qu’il y a 50 ans en réalité, à la différence que notre consommation d’énergie a augmenté de 25 % entre-temps.

Quant à la répartition par secteurs, ce sont principalement les transports qui absorbent la majeure partie de l’énergie produite, notamment par le biais des produits pétroliers. En France, on notera ensuite le secteur résidentiel, l’industrie, le secteur tertiaire et enfin l’agriculture qui ne consomme pour l’heure que 3 % de notre énergie.

Les chiffres sur la production énergétique

Conséquence de l’accroissement de la population et du développement économique, les besoins énergétiques sont en progression constante. L’électricité seule compte pour 20 % de l’énergie consommée dans le monde, et sa production devrait encore doubler d’ici à 2040.

Une production issue en grande partie des centrales dites thermiques, à flamme autrement dit, qui brûlent de la matière. Et pas n’importe laquelle, il s’agira généralement d’énergies fossiles comme le charbon, le gaz ou le fioul, dont la chaleur dégagée par la combustion permettra de produire de l’énergie qui sera ensuite redistribuée dans le réseau électrique. Selon le même procédé, dans les usines d’incinération des ordures ménagères, ce sont nos déchets qui sont brûlés et revalorisés sous forme de chaleur et d’électricité.

De tous les sites de ce type, les centrales à charbon sont de loin les moins chères et les plus nombreuses. Elles produisent actuellement 40 % de l’électricité mondiale et dans le même temps, ce sont aussi elles qui émettent le plus de CO2 par kilowatt-heure produit.

La France de son côté a choisi d’avoir recours à d’autres sources d’énergie. Sur notre territoire, seuls 1,8 % de la production d’électricité repose sur la combustion de charbon tandis que le nucléaire arrive en tête en fournissant 71,6 % de l’énergie électrique.

À vrai dire, avec plus de 58 réacteurs nucléaires répartis sur le territoire, la France est le pays le plus nucléarisé au monde. Par rapport à l’utilisation des énergies fossiles, les centrales n’émettent que peu de CO2 et permettent une production électrique à très grande échelle. Mais l’utilisation du nucléaire pose d’autres problèmes.

La consommation d’eau notamment, essentielle au refroidissement des réacteurs. On la prélève en grande quantité dans la nature, puis on la rejette après utilisation où elle affectera négativement les écosystèmes présents sur place. D’autre part, la construction d’une centrale est un processus extrêmement polluant et le risque d’accident nucléaire n’est jamais totalement écarté.

Autre point étonnant, 25 % de la consommation électrique en France est en réalité gaspillée à travers les appareils laissés en veille, ou les ventilations allumées toute la nuit. L’équivalent au total de 2 milliards d’euros perdus chaque année.

Quant à l’éclairage public, il représente à lui seul 6 % des émissions de gaz à effet de serre à travers le monde, et une large part du budget des communes. Au-delà du gâchis énergétique que cela implique, c’est aussi la biodiversité qui est directement impactée. Désormais dans les villes, les éclairages artificiels des rues ou des bâtiments sont devenus si omniprésents qu’ils perturbent l’alternance normale du jour et de la nuit. Certaines populations d’insectes sont alors piégées, attirées par la lumière, les oiseaux migrateurs modifient leurs itinéraires tandis que sous l’eau, la chasse nocturne censée se dérouler dans une parfaite obscurité devient beaucoup plus compliquée pour les mammifères. C’est ce que l’on appelle la pollution lumineuse, et elle n’épargne pas non plus notre santé puisqu’elle influe négativement sur la qualité de notre sommeil favorisant ainsi le stress, la fatigue et les risques de cancer.

L’impact environnemental

Alors aujourd’hui, on cherche des solutions notamment en réduisant la part du nucléaire un peu partout sur la planète. Malheureusement, les sources d’énergie fossiles n’arrangent rien du point de vue environnemental. Le gaz entraine des explosions, le pétrole se répand dans les océans à travers les marées noires ou les vidanges sauvages, l’exploitation des énergies fossiles participe largement au réchauffement climatique.

De manière générale, le secteur énergétique reste le premier responsable de la pollution de l’air. La combustion de fioul, de gaz et de charbon, en plus de rejeter des quantités colossales de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, produit également des microparticules toxiques que nous respirons quotidiennement. Au total, ce sont chaque année près de 6,5 millions de personnes qui meurent dans le monde du fait des particules fines liées à nos activités humaines.

Le charbon pose d’ailleurs particulièrement problème puisque au-delà de sa toxicité, notre planète en abrite encore des quantités extraordinaires. Lorsque les réserves de pétrole ou de gaz auront été complètement épuisées, ce qui devrait arriver dans une cinquantaine d’années au rythme actuel, le charbon pourra continuer à être exploité durant près d’un siècle supplémentaire.

Une centrale à charbon rejette pourtant dans l’atmosphère entre 10 et 100 fois plus d’éléments radioactifs qu’une centrale nucléaire de même puissance. Et si son utilisation est sans doute amenée à diminuer dans les pays industrialisés, les pays les plus pauvres en Asie et en Afrique continuent d’avoir largement recours aux combustibles solides comme le charbon de bois, ne serait-ce que pour la cuisson.

Le secteur des transports de son côté est aussi particulièrement gourmand en énergies fossiles puisqu’il compte à lui seul pour un tiers de l’énergie consommée à travers le monde, et pour un tiers des émissions de gaz à effet de serre.

Quant au secteur numérique, on a souvent tendance à l’oublier mais lui aussi repose sur une consommation colossale d’énergie, et nécessite l’exploitation de bon nombre de ressources non renouvelables. Il ne s’agit pas seulement de la fabrication ou du recyclage des dispositifs électroniques, la simple utilisation de n’importe quel service virtuel entraîne une pollution numérique qu’il n’est plus possible d’ignorer.

À titre d’exemple, une seule requête Google dégage 7 grammes de CO2, tandis qu’un mail standard en émet environ 5 grammes. Pas de quoi s’inquiéter au premier abord, mais lorsque l’on sait que plus de 12 milliards de mails sont envoyés chaque heure à travers le monde, le constat est tout de suite accablant. Plus précisément, chaque année à travers le monde, l’envoi de mails génère à lui seul 410 millions de tonnes de CO2. À ce rythme, il n’en faudra plus beaucoup pour qu’Internet devienne la première source mondiale de pollution.

D’ici à 2037 d’ailleurs, les ordinateurs devraient consommer plus d’électricité que le monde n’en produira. Du moins, si rien ne change d’ici là. Mais sans doute les sources d’énergie renouvelables ont-elles ici un rôle essentiel à jouer.

Les énergies renouvelables

Une source d’énergie renouvelable, comme nous l’avons précédemment évoqué, c’est une énergie qui repose sur des ressources naturelles infinies, et dont la production ne rejette que très peu de CO2 dans l’atmosphère. On estime que les énergies renouvelables pourraient réduire jusqu’à 80 % les effets de la pollution d’air sur la santé d’ici à 2050. Elles permettent également à chaque territoire la possibilité d’atteindre l’indépendance énergétique en puisant dans ses propres ressources et en créant de nouveaux emplois à l’échelle locale.

De manière générale, on dénombre cinq sources d’énergie renouvelable.

Il y a la chaleur stockée sous la surface terrestre et que l’on utilise pour produire de l’électricité ou de la chaleur.

Il y a l’énergie solaire que l’on récupère via des capteurs ou des panneaux photovoltaïques. Elle sera généralement directement convertie en électricité.

L’énergie hydraulique que l’on obtient grâce à la force de l’eau. Il peut s’agir de courants naturels ou de chutes d’eau aménagées par des barrages et des centrales hydrauliques.

L’énergie éolienne, obtenue grâce au vent. Les pales des éoliennes sont capables de capter la force du vent de manière à faire tourner leurs turbines et à produire de l’électricité.

Et enfin, la biomasse dont la combustion permettra également d’obtenir de l’électricité mais aussi de la chaleur et des carburants.

La biomasse, c’est la matière organique végétale, animale et même bactérienne que l’on retrouve sur notre Terre. Il peut s’agir par exemple du bois prélevé dans les forêts, des déchets alimentaires, du fumier ou des restes de végétaux. C’est ce que l’on appelle les bioénergies, et elles comptent déjà pour 65 % de la production des énergies renouvelables en Europe. Le gaz renouvelable obtenu via ce procédé présente ainsi un bilan de gaz à effet de serre très faible, et n’émet pratiquement aucune particule fine.

Mesures politiques pour une production d’énergie plus durable

Alors bien entendu, c’est sur les énergies renouvelables que les politiques nationales et internationales se concentrent aujourd’hui. En France, elles devraient représenter 40 % de la production d’électricité d’ici à 2030, notamment grâce à des investissements massifs qui permettront de tripler la production du parc éolien, et de quadrupler celle du solaire.

À l’échelle européenne, le Portugal fait nettement office d’exemple en étant parvenu à produire plus de 103 % de son électricité grâce aux énergies renouvelables. Le reste de l’Union Européenne devra également travailler à cette transition énergétique, tout en s’assurant d’un approvisionnement suffisant entre les États membres, et le tout à des coûts soutenables pour les ménages et les entreprises.

70 % des émissions de gaz à effet de serre étant liées à notre consommation d’énergies fossiles, il s’agira de se détourner des sources d’énergie les plus carbonées afin d’atteindre la neutralité carbone évoquée dans l’Accord de Paris sur le climat.

Plus concrètement, la France s’est déjà engagée à fermer ses 4 centrales à charbon d’ici 2022, et à réduire la part du nucléaire à 50 % pour 2035. Les dispositifs d’éclairage extérieurs devront aussi être repensés de manière à éviter toute consommation excessive.

En contrepartie, la production d’énergie solaire et éolienne devrait exploser ces 20 prochaines années et pourraient à terme alimenter à 100 % les serveurs informatiques regroupant les données numériques de la planète. De grandes entreprises comme Facebook, Google ou Apple sont déjà en train de l’expérimenter.

Les limites des énergies renouvelables

De là à dire que les énergies renouvelables sont la solution à tous les déséquilibres environnementaux, nous n’en sommes pas encore là. À vrai dire, derrière une poignée d’avantages apparents, chacune des énergies vertes s’accompagne de son lot de conséquences écologiques.

Les barrages hydroélectriques modifient la température des eaux, diminuent la quantité d’oxygène disponible et favorisent l’envasement au détriment des écosystèmes aquatiques. Ces dernières années, beaucoup d’aménagements ont été réalisés pour faciliter le passage des poissons mais cela reste encore inadapté notamment pour les anguilles qui se font régulièrement aspirer dans les turbines.

D’autre part, l’eau stagnante retenue par les barrages a tendance à relâcher dans l’atmosphère une quantité colossale de méthane, reconnu pour être 25 fois plus réchauffant que le dioxyde de carbone.

Il y a aussi l’énergie solaire qui reste encore très chère et qui nécessite la fabrication, le transport et l’installation de panneaux photovoltaïques. Ceux-ci sont en partie composés de silicium, un minéral reconnu pour générer une importante quantité de déchets et pour libérer des particules toxiques dans l’atmosphère.

Les éoliennes de leur côté ont un impact direct sur le paysage, et représentent un vrai danger pour les oiseaux et les chauves-souris.

La production d’énergie en elle-même, qu’elle soit solaire, hydraulique ou éolienne, n’est pratiquement pas polluante mais sa mise en place implique l’exploitation de ressources non renouvelables et le recours à des procédés extrêmement polluants.

D’autant qu’il s’agit de sources d’énergie intermittentes, c’est à dire que leur production dépend de conditions naturelles totalement indépendantes de la volonté de l’Homme. Impossible par exemple d’exploiter à 100 % l’énergie solaire lorsque le temps est nuageux. Il faut alors s’adapter à ce type de variations en construisant de nouvelles infrastructures, ce qui aura forcément tendance à augmenter les émissions de CO2.

Et puis dans tous les cas, l’eau, le soleil ou le vent sont pour le moment principalement utilisés pour produire de l’électricité. Le secteur des transports en revanche repose encore avant tout sur l’exploitation du pétrole. Bien sûr, le marché de la voiture électrique progresse en France avec près de 70 000 véhicules immatriculés en 2019. Une progression d’autant plus essentielle que le Plan pour le Climat et la Transition Énergétique prévoit la fin de la commercialisation des voitures essence ou diesel pour 2040.

Mais la capacité de l’énergie électrique à soutenir l’ensemble du secteur des transports soulève encore beaucoup de questions notamment dans le cadre des vols commerciaux longue distance. Aucune batterie électrique n’est pour le moment assez puissante pour accompagner des voyages de cette envergure.

Quant aux bioénergies, l’utilisation massive de matières organiques telles que le bois joue un rôle considérable dans la déforestation et l’effondrement de la biodiversité. Comme toujours, difficile pour l’Homme d’exploiter raisonnablement les ressources d’autant que les matières organiques sont également utilisées dans d’autres secteurs comme la construction ou l’agriculture.

Résultat, on rase des forêts entières pour prélever de la matière à exploiter ou pour mettre en place de nouvelles cultures comme en Asie du Sud-Est, avec la production d’huile de palme. Aussi la biomasse occupe t-elle une place toute particulière par rapport aux autres énergies renouvelables. À partir du moment où sa consommation est supérieure à sa régénération, elle devient une ressource limitée.

Sur le long terme, il nous faudra apprendre à mettre en place une exploitation durable de la matière organique, qui ne nuira ni à la production alimentaire, ni au renouvellement de la ressource.

Et puis comme on le sait, les végétaux absorbent du dioxyde de carbone et leur combustion aura pour conséquence de tout relâcher dans l’atmosphère. Les agrocarburants obtenus par combustion de matière organique émettent ainsi plus de CO2 que le pétrole.

Finalement, en y regardant de plus près, aucune énergie n’est vraiment capable à l’heure actuelle de soutenir nos modes de vie. Ce qui pose problème au fond, ce n’est pas tant l’énergie que nous utilisons mais le rythme infernal que nous imposons à la planète. L’agriculture intensive, l’extraction continuelle des ressources, la quantité colossale de déchets et de pollutions générés.

Partant de ce constat, la simple transition d’une énergie à une autre ne pourra pas apporter de réponse universelle. C’est avant tout à nous de revoir nos besoins fondamentaux et de nous sortir de la spirale de l’industrialisme dans laquelle nous nous sommes enfermés. Privilégier le réemploi plutôt que de jeter, favoriser les circuits courts au moment de faire nos courses, chacun a ici un rôle à jouer. Et l’implication individuelle de chaque consommateur permettra déjà des avancées considérables.

Comment économiser de l’énergie ?

Pour faire des économies d’énergie, on commencera par installer des ampoules basse consommation, ou par privilégier les transports en commun et puis l’on multipliera les petits gestes progressivement.

Ne pas laisser son téléphone charger inutilement toute la nuit. Éteindre les appareils électriques en cas d’absence prolongée. Se chauffer raisonnablement, entre 18 et 19 degrés.

On pensera également à supprimer les emails inutiles pour limiter la consommation des serveurs informatiques, en les sauvegardant en local par exemple.

Au moment de changer l’électroménager, on privilégiera les appareils dont la capacité correspond réellement à nos besoins, et l’on jettera un œil à l’étiquette-énergie européenne qui nous garantit l’efficacité énergétique du produit. A désignant les produits les plus efficaces et G ceux à éviter. On pensera par la suite à les dégivrer et les dépoussiérer régulièrement pour éviter la surconsommation d’électricité.

Côté électricité d’ailleurs, il pourra être intéressant de changer gratuitement de fournisseur pour se tourner vers des alternatives plus propres, et souvent moins chères que l’électricité classique. Planète OUI ou Enercoop par exemple trônent en tête des fournisseurs les plus responsables en s’approvisionnant à 100 % dans les énergies renouvelables et en réinvestissant une part de leurs bénéfices dans des projets écologiques.

Bilan catastrophique en revanche pour certains des plus grands fournisseurs qui exploitent de nombreuses usines à charbon ou à gaz, et qui proposent une électricité majoritairement issue du nucléaire.

À terme, pour aller plus loin, on pourra chercher à produire notre propre énergie en installant des panneaux solaires ou un récupérateur d’eau.

À retenir

Au final, chacune de nos actions consomme de l’énergie, et les pressions exercées sur notre Terre seront amenées à s’accroître encore compte tenu de l’augmentation constante de la population et de la demande.

Au rythme qui est aujourd’hui le nôtre, il n’est plus question de réfléchir à des solutions alternatives censées nous permettre de conserver notre mode de consommation. Les énergies renouvelables, au même titre que toutes les initiatives éco-responsables, ne seront vraiment viables qu’en étant accompagnées par une transition en profondeur, vers une vie mieux connectée au rythme de la nature. Et cela commence avec chacun d’entre nous.

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