Un bilan environnemental favorable

Une étude fine de l’empreinte envi­ron­ne­men­tale des dif­fé­rentes sources d’éner­gie tout au long de leur cycle de vie,incluant les impacts sur la san­té humaine, les éco­sys­tèmes ou la consom­ma­tion des res­sources. Mal­gré quelques situa­tions contras­tées, avec une grande varia­bi­li­té sui­vant les sites, le bilan des éner­gies renou­ve­lables est très favorable. 

Comment compa­rer les empreintes envi­ron­ne­men­tales de ces tech­no­lo­gies ? Au-delà des effets sur le chan­ge­ment cli­ma­tique, quels sont les impacts sur la san­té humaine, les éco­sys­tèmes ou la consom­ma­tion des ressources ? 

“ Comparer les impacts environnementaux et les besoins en ressources ”

L’analyse du cycle de vie (ACV) apporte des réponses, car elle per­met d’appréhender non seule­ment les impacts qui se pro­duisent pen­dant la phase de pro­duc­tion, par exemple les émis­sions de gaz à effet de serre liées à la com­bus­tion, mais aus­si les impacts résul­tant de la construc­tion, main­te­nance et fin de vie des équi­pe­ments, ain­si que ceux résul­tant de l’extraction et du raf­fi­nage des combustibles. 

UNE APPROCHE RIGOUREUSE ET COMPLÈTE

Une éva­lua­tion récente, réa­li­sée sous l’égide des Nations unies (E. G. Hert­wich, 2016), com­pare quan­ti­ta­ti­ve­ment les impacts envi­ron­ne­men­taux et les besoins en res­sources par uni­té d’énergie pro­duite ; elle contient éga­le­ment une dis­cus­sion qua­li­ta­tive sur les impacts pour les­quels les approches quan­ti­ta­tives ne sont pas encore matures. 

Les impacts du char­bon sur la san­té sont dus en par­ti­cu­lier aux effets toxiques de lixi­via­tion dans les mines. © STEHEAP / FOTOLIA.COM

Les tech­no­lo­gies étu­diées sont : 

• le char­bon avec ou sans cap­ture de CO₂ (3 types de tech­no­lo­gie : tra­di­tion­nelle, super­cri­tique et CCGI) ; 
• le gaz natu­rel, avec ou sans cap­ture de CO₂ ;
• le solaire thermique ; 
• le solaire pho­to­vol­taïque, au sol ou en toi­ture (3 types de tech­no­lo­gie : sili­cium, tel­lu­rure de cad­mium et CIGS) ; 
• l’hydroélectricité (avec deux études de cas) ; 
• l’éolien terrestre ; 
• l’éolien marin ; 
• et enfin, un exemple de géo­ther­mie (Nou­velle- Zélande). 

L’hydroélectricité et la géo­ther­mie sont appro­chées uni­que­ment à par­tir d’études de cas, car ces tech­no­lo­gies pré­sentent une grande varia­bi­li­té. À noter que l’énergie nucléaire et les éner­gies à par­tir de bio­masse ne sont pas traitées. 

CHANGEMENT CLIMATIQUE ET BILAN CARBONE

Trois tech­no­lo­gies per­mettent d’atteindre une empreinte car­bone de moins de 50 g CO₂/kWh : l’éolien, le solaire pho­to­vol­taïque et le solaire ther­mique. Les prin­ci­pales sources d’émissions pour ces tech­no­lo­gies sont la fabri­ca­tion et l’installation des équipements. 

Ces chiffres sont très infé­rieurs au stan­dard de 800–1 000 g/kWh pour la pro­duc­tion d’électricité au char­bon et 600 g/kWh des cen­trales à gaz à cycle com­bi­né et infé­rieurs éga­le­ment aux émis­sions de ces tech­no­lo­gies cou­plées à des sys­tèmes de CSC (envi­ron 200 g/kWh).

LES AVANTAGES DES ÉNERGIES RENOUVELABLES POUR LA SANTÉ HUMAINE

Les tech­no­lo­gies à faible teneur en car­bone sont lar­ge­ment favo­rables par rap­port aux cen­trales ther­miques les plus modernes, avec un fac­teur d’amélioration de 2 à plus de 4. Les impacts des tech­no­lo­gies gaz natu­rel sont lar­ge­ment dus aux émis­sions de par­ti­cules fines lors de la com­bus­tion ; ceux du char­bon sont dus en par­ti­cu­lier aux effets toxiques de lixi­via­tion dans les mines (métaux lourds à forte longévité). 

Il existe cepen­dant une forte incer­ti­tude sur la quan­ti­fi­ca­tion de ces effets, car la toxi­ci­té chro­nique à faible dose de métaux et leur impact sur les géné­ra­tions futures sont mal connus. 

Des métaux rares entrent dans la fabri­ca­tion des éoliennes.
© YERBOLAT/FOTOLIA.COM

LES MULTIPLES ASPECTS DE LA POLLUTION

Les cen­trales à com­bus­tion fos­sile ont un impact impor­tant sur les éco­sys­tèmes liés à dif­fé­rentes chaînes d’impact : eutro­phi­sa­tion (pol­lu­tion par l’azote et le phos­phore), aci­di­fi­ca­tion, émis­sions de mer­cure, métaux lourds et autres pol­luants, chan­ge­ment cli­ma­tique et aci­di­fi­ca­tion des océans. 

Il faut en par­ti­cu­lier s’interroger sur les tech­no­lo­gies de CSC, car elles per­mettent certes une réduc­tion des effets sur le chan­ge­ment cli­ma­tique, mais elles entraînent par ailleurs une aug­men­ta­tion des autres types d’impact.

En com­pa­rai­son, les tech­no­lo­gies des éner­gies renou­ve­lables ont des impacts pol­luants net­te­ment inférieurs. 

L’UTILISATION DES TERRES

Les impacts sur les éco­sys­tèmes sont éga­le­ment liés à l’utilisation des terres, et l’éolien, le pho­to­vol­taïque en toi­ture et les tech­no­lo­gies fos­siles sont à ce titre les plus performants. 

Cer­taines éner­gies renou­ve­lables (solaire au sol, hydro­élec­tri­ci­té, géo­ther­mie) pré­sentent des pré­oc­cu­pa­tions légi­times, qu’il faut pou­voir éva­luer au cas par cas en fonc­tion des pro­prié­tés éco­lo­giques des terres occu­pées : un désert pré­sente par exemple beau­coup moins de richesse en bio­di­ver­si­té qu’une forêt tro­pi­cale, ce qui peut jus­ti­fier l’implantation d’une infra­struc­ture dans un cas mais plus dif­fi­ci­le­ment dans l’autre.

DES IMPACTS SPÉCIFIQUES

L’énergie éolienne et l’hydroélectricité ont des pré­oc­cu­pa­tions éco­lo­giques spé­ci­fiques, dif­fi­ciles à quan­ti­fier. L’éolien nuit par exemple aux oiseaux et aux chauves-sou­ris. Les bar­rages hydro­élec­triques sont des bar­rières de migra­tion pour les espèces aqua­tiques, et ils modi­fient les flux et habi­tats des cours d’eau.

Cepen­dant, toutes les cen­trales éoliennes ou hydro­élec­triques ne se valent pas, cer­taines béné­fi­ciant même à la bio­di­ver­si­té locale (éolien marin en particulier). 

Les besoins en terres varient beau­coup selon la nature des barrages.
© JASCKAL/FOTOLIA.COM

BESOINS EN RESSOURCES NATURELLES ET EN COMBUSTIBLES FOSSILES

Sur la durée de vie des équi­pe­ments, les tech­no­lo­gies renou­ve­lables pré­sentent des besoins en res­sources miné­rales plus éle­vés, mais des besoins en com­bus­tibles fos­siles très réduits. 

Cer­taines tech­no­lo­gies affichent des besoins en res­sources spé­ci­fiques, comme les terres rares pour les éoliennes, les métaux spé­ciaux pour le pho­to­vol­taïque, l’argent pour le solaire ther­mique et la dis­po­ni­bi­li­té d’un espace de sto­ckage adé­quat pour CSC. Ces tech­no­lo­gies requièrent éga­le­ment plus d’énergie pour la construc­tion des équi­pe­ments et infrastructures. 

Inver­se­ment, les tech­no­lo­gies ther­miques sont moins gour­mandes en maté­riaux pri­maires et en éner­gie pour leur construc­tion, mais elles pré­sentent bien évi­dem­ment des besoins de res­sources com­bus­tibles très impor­tants pour leur fonctionnement. 

UN INTÉRÊT CONFIRMÉ

Les éner­gies renou­ve­lables pré­sentent un avan­tage indé­niable en termes d’impact sur le chan­ge­ment cli­ma­tique, la san­té humaine et la pol­lu­tion des éco­sys­tèmes. Les pré­oc­cu­pa­tions de ces tech­no­lo­gies sont essen­tiel­le­ment liées à l’utilisation des res­sources naturelles. 

En géné­ral, la quan­ti­té de maté­riaux par uni­té d’énergie pro­duite (équi­pe­ments) est plus impor­tante ; éva­lués dans un scé­na­rio glo­bal à 2050, les besoins en res­sources miné­rales sont cepen­dant viables. 

L’utilisation des terres est faible dans cer­tains cas à favo­ri­ser (éolien, pho­to­vol­taïque en toi­ture). En conclu­sion, la pré­sence des éner­gies renou­ve­lables dans un mix élec­trique mon­dial pré­sente un inté­rêt confirmé.
 

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