Archives de catégorie : Energies

Dans la transition, l’extraction minière diminue!

Oui voilà qui va surprendre les fans de Pitron ou Jancovici, et même beaucoup d’autres, par exemple les lecteurs de l’étude l’AIE que je mentionne ici. Car jusqu’ici, on a rarement rapproché les quantités de roches à extraire du sous-sol pour obtenir les minéraux dont nous avons besoin pour la transition énergétique (et bien d’autres choses), des quantités de combustibles minéraux solides dont on peut économiser l’extraction grâce au développement des renouvelables. Les chercheurs de l’institut japonais des études environnementales (NIES) viennent de le faire, et à ma connaissance c’est une première. Du coup, vous n’avez jamais vu un tel graphe – sauf bien sûr si vous étiez le 7 octobre à l’Unesco, au Colloque du Syndicat des Energies Renouvelables.

Takuma Watari et ses collègues des universités de Tokyo et Sidney ont étudié les besoins en métaux des renouvelables et des véhicules électriques sur la base du scénario Beyond 2° de l’AIE (Energy Technology Perspectives 2017), évalué l’ensemble des extractions nécessaires (incluant donc tous les déchets miniers), et rapporté cela à la baisse des extractions de charbon (et très accessoirement de gaz et de pétrole). Pour cela, ils se sont basés sur le scénarioIls ont présenté leurs résultats séparément, on voit ainsi que pour les véhicules les quantités augmententd, mais pour la production électrique elles diminuent fortement. Les échelles étant différentes, j’ai simplement repris leurs chiffres et construit un graphe unique avec les deux domaines – véhicules et production électriques – et les deux types de extraction minières – les extractions de combustibles, et les extractions visant à obtenir des métaux. On voit mieux ainsi qu’au fil de la transition énergétique les besoins de l’extraction minière diminue – si l’on veut bien tenir compte du charbon.

Ce serait bien de garder ça à l’esprit quand on vous dit que les renouvelables, les voitures électriques, le numérique, c’est horrible, il faut fouiller la terre pour extraire des matériaux, dépenser de l’énergie, etc.: toujours regarder ce qu’on vise à remplacer – le charbon notamment, le pétrole, une part importante des voyages d’affaires (pour le numérique), etc. Après, on compare ici les tonnages, on ne compare pas tous les effets sur l’environnement, l’eau, les sols… Mais sur la pollution de l’air et le changement climatique en tout cas, c’est sûr qu’il n’y a pas photo!

Perspectives énergétiques pour nos petits-enfants

Depuis un demi-siècle ce monde est hanté par la perspective d’une pénurie d’énergie, au point que nous peinons à reconnaître les prémices de l’abondance à venir. C’est aussi que nous n’y sommes pas encore, et que l’abondance actuelle repose massivement sur des énergies fossiles dont la production le transport et l’utilisation polluent les airs, les sols et les eaux et déséquilibrent le climat.

La féé électricité

L’électrification, clé de la décarbonisation de l’économie mondiale, est rendue possible par l’apparition de l’éolien et du photovoltaïque, qui sont eux-mêmes la clé de la décarbonation de l’électricité. Elle a de profonds effets sur le concept même d’énergie. Elle réduit fortement la demande d’énergie « primaire », c’est-à-dire des produits énergiques non transformés (Figure ci-dessus, reproduite de An Electricity Market for Germany’s Electricity). Jusqu’à présent, les énergies fossiles occupaient une grande part dans la production électrique. Or l’efficacité moyenne des centrales thermiques est de l’ordre de 40% – le reste est le plus souvent perdu. L’utilisation directe de combustibles, comme le gaz naturel, pour le chauffage et la chaleur industrielle, semble certes très efficace (les pertes sont minimes) mais les pompes à chaleur, qui capturent les calories dans le milieu ambiant, le sont bien davantage : 1 kWh d’électricité suffit à fournir en moyenne 3 à 4 kWh de chaleur utile. Les moteurs à combustion interne, eux aussi, produisent plus de chaleur que de mouvement, l’énergie est là aussi en partie perdue.

L’abondance de demain, il n’est plus permis d’en douter, sera celle des énergies renouvelables en général, et du solaire en particulier. « Je vois le solaire devenir le nouveau roi des marchés mondiaux de l’électricité, en piste pour de nouveaux records de déploiement chaque année après 2022 », dit Fatih Birol, le directeur exécutif de l’Agence Internationale de l’Energie (AIE – IAE). Cette déclaration a frappé les observateurs. Ce n’est pourtant que le début.

Car le fait majeur de la décennie écoulée, c’est que l’énergie solaire photovoltaïque (PV) est devenue la moins chère de toutes les énergies, alors qu’elle était la plus chère. L’éolien terrestre ou maritime a vu lui aussi son coût chuter considérablement. Le potentiel du solaire est virtuellement illimité à l’échelle de nos besoins (IEA 2011), celui de l’éolien, notamment maritime, considérable (IEA 2019). Continuer la lecture

L’AIE tourne le dos aux énergies fossiles

« Ce rapport est l’une des entreprises les plus importantes et difficiles dans l’histoire de l’Agence Internationale de l’Energie », affirme Fatih Birol, le Directeur exécutif de l’AIE dans son avant-propos au rapport « Net Zero Emissions by 2050 »[1] publié ce 18 mai. Et de fait, il marque un changement sans retour dans la politique de l’AIE, longtemps accusée par les environnementalistes de ménager la chèvre et le chou, prétendant lutter contre le changement climatique mais ne cessant d’alerter sur le risque de sous-investissement dans le pétrole et le gaz.

L’AIE prône en même temps la fin immédiate du développement des centrales à charbon sans capture du CO2, la fin des ventes de chaudières au fioul ou au gaz dès 2025, l’arrêt des centrales à charbon sans capture dans les pays développés en 2030, la fin du moteur thermique en 2035 (voir « Key milestones » ci-dessus). Les fossiles dans leur ensemble, qui fournissent aujourd’hui les 4/5 de l’énergie, n’en fourniront plus que 1/5 en 2050, soient pour produire des marchandises dans lesquelles le carbone reste inclus, soit pour des combustions avec capture du CO2, soit pour quelques usages où la décarbonation sera plus difficile et plus lente.

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La transition énergétique va-t-elle manquer de métaux?

Les objets de la transition énergétique, de la voiture électrique à l’éolienne et au photovoltaïque, sont gourmands en métaux. Au point que beaucoup s’inquiètent – ou font mine de s’inquiéter – de savoir si cette gourmandise ne peut pas faire échouer la transition énergétique, ou faire sombrer les pays occidentaux dans une nouvelle dépendance géostratégique vis-à-vis de pays producteurs, de la Chine au Congo, voire en réduire à néant l’intérêt du fait des dépenses énergétiques et problèmes environnementaux associés.

L’Agence Internationale de l’Energie (AIE) vient de publier sa première analyse approfondie du sujet, dans un rapport de 287 pages, « the role of critical minerals in energy transitions » (le rôle des minéraux critiques dans les transitions énergétiques). Ses conclusions ? Il y a aura bien une demande accrue de minéraux, notamment le lithium, le cobalt, le nickel, le cuivre et les terres rares, mais si on s’y prend à temps elle ne devrait pas handicaper à l’excès la transition énergétique, dont la nécessité n’est pas remise en cause. Et une nouvelle dépendance n’est pas le plus probable.

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Mijoteuses et autocuiseurs électriques : un espoir pour le tiers-monde !

Huit cents millions de personnes aujourd’hui dans le monde n’ont pas accès à l’électricité… et deux milliards et demi ne disposent pas d’une cuisson « propre » – gaz du réseau ou en bouteille, ou électricité. Ils utilisent du bois, des déchets végétaux ou animaux, du charbon de bois, du kérosène ou du charbon, dans des feux ouverts ou des fourneaux basiques.
La pollution « intérieure » qui en résulte pèse d’un poids terrible sur la santé des populations, causant attaques cardiaques, maladies pulmonaires, et près de 4 millions de morts par an – plus que le Sida, le paludisme et la tuberculose combinés. Sans parler des brûlures accidentelles ou des empoisonnements infantiles par ingestion de kérosène. L’Afrique et l’Asie du Sud-Est sont les plus touchées, mais le mal touche aussi des populations d’Amérique latine, d’Asie centrale, du Proche-Orient, d’Extrême-Orient et même d’Europe orientale.

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L’hydrogène vert bientôt moins cher que l’hydrogène « bleu » – so what?

Une fois de plus, l’agence Bloomberg New Energy Finance (BNEF) vient de secouer le cocotier en révisant à la baisse ses prévisions de coûts de l’hydrogène « vert », produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable. Selon BNEF, l’hydrogène « vert » produit à partir d’électricité photovoltaïque ou éolienne à terre coûtera moins cher dès 2030 que l’hydrogène produit à partir du gaz naturel avec capture et stockage du CO2 avec des coûts allant de 1 à 2 dollars des USA ($) dans les 28 pays modélisés, à l’exception de la Corée et du Japon.
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Les centrales à charbon peuvent encore servir

Le déclin du charbon est inéluctable. Il est visible en Europe et aux Etats-Unis, sinon dans le reste du monde. Sur l’année 2019, avant la pandémie donc, la production d’électricité à partir du charbon a chuté de 19% en Europe et de 15% aux Etats-Unis. La France a décidé la fermeture de ses 4 centrales au charbon. La dernière tranche charbon de Gardanne (Bouches-du-Rhône) est définitivement arrêtée depuis plusieurs mois. La centrale d’EDF au Havre, s’est éteinte ce 10 mars, son stock de charbon étant épuisé. La fin des deux dernières est proche. Celle de Saint-Avold, en Moselle, doit fermer au début de l’année prochaine et a déjà commencé à licencier son personnel. La dernière, celle de Cordemais en Loire Atlantique, devrait tenir jusqu’au démarrage de l’EPR de Flamanville en 2023, guère plus. Mais que faire des anciennes installations ? Pourraient-elles encore servir ?

(Illustration:  RWE Power)

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Les ferrys électriques

Autant que le transport aérien, le transport maritime est une source importante de gaz à effet de serre – 2,5% du total du CO2 d’origine énergétique – et de polluants atmosphériques, notamment pour les habitants des ports. Les règles relatives à la teneur en soufre des carburants maritimes – gazole maritime et fioul lourd – ont bien été révisées récemment, et des zones de contrôle des émissions créées le long des côtes européennes. Cependant, la teneur en soufre dans ces zones, obligatoirement inférieure à 0,1% (« ultra-low ») reste… 100 fois plus élevée que celle du gazole routier.

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Des carburants pour voler vert

 

Certain en rêvent, mais l’avion électrique ne saurait voler loin. Le poids des batteries est rédhibitoire pour autre chose que des sauts de puces. L’avion à hydrogène, on l’a vu, n’est pas une solution à portée de la main. Faut-il pour autant renoncer à « verdir » l’avion ? Pas forcément.

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A trop demander à l’hydrogène, on ne rend pas forcément service à la transition énergétique

Avec l’aimable autorisation de la rédaction du Monde, je reproduis ici le texte de ma tribune publiée sur son site le 30 Octobre et dans l’édition papier datée du 2 Novembre, dans un ensemble intitulé « Une bouffée d’hydrogène pour l’économie ». J’en profite pour remercier vivement Antoine Reverchon pour ses remarques critiques et constructives.

Pour décarboner l’économie mondiale, le recours à l’hydrogène apparaît aujourd’hui incontournable. Les industries chimiques et sidérurgiques, le raffinage, le transport maritime et
l’aviation ne sauraient se « décarboner » sans hydrogène « propre ». L’hydrogène permet aussi de faire voyager les énergies renouvelables des pays les mieux pourvus vers les autres, et de stocker assez d’énergie pour les longues périodes sans vent ni soleil – énergies qui vont dominer le mix électrique. On ne peut donc que se féliciter de voir surgir partout des plans hydrogène enfín dotés de moyens conséquents.

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