Les energies renouvelables
Le compte rendu
sur le thиme:
“LES ENERGIES RENOUVELABLES”.
[pic]
Le compte rendu
est йcrit par les
йlиves
de 10-eme “E” classe
Bourdi Alexis et
Gorojaninov Michel.
Perm 1999.
Notre niveau de consommation йnergйtique reprйsente un poids insoutenable
pour la planиte qui ne fera que s'alourdir au fur et a mesure qu'un plus
grand nombre des habitants de la Terre se mettent a consommer autant que
nous.
La production mondiale d'йlectricitй a triple depuis 1960.
Les pays industrialisйs ne reprйsentent que 25% de la population mondiale,
mais consomment 80% de l'йnergie.
Selon l'Office of Technology Assessment de Congrй Amйricain, les
rйserves mondiales connues de pйtrole seront йpuisйes en 2037. Cette source
d'йnergie n'aura йtй йxploitйe que durant 175 ans - bien peu de temps dans
l'histoire de l'humanitй. Mкme si d'autres prйtendent que le pйtrole durera
encore 60 ans, et que le gaz naturel tiendra encore quelque 120 ans, la
nature du problиme reste inchangйe.
Le pire, c'est que bien avant cela, l'йquilibre naturel de la planиte
sera sйrieusement menacй. En dйrniere analyse, la crise йnergйtique des
annйes soixante-dix n'a pas йtй tellement ressentie comme un problиme de
pйnurie, mais plutфt comme un problиme de prix. Dйs que les prix ont chutй
et qu'on a dйcouvert de nouvelles rйserves, on a recommence a gaspiller ces
ressources comme si de rien n'йtait.
Surtout si l'on considйrй qu'en une seconde, le soleil fournit assez
d'йnergie pour satisfaire tous les besoins actuels de l'humanitй pendant 14
mois. Soit en un an, assez pour quatre siиcles. Alors qu'au-dessus de nos
tкtes, nous disposons d'une йnorme "centrale" thйrmonuclиaire (avec une
capacitй de 110 trillions de kW) qui pourrait couvrir tous nos besoins si
on en avait la volontй!
L'ENERGIE SOLAIRE,C'EST QUOI EXACTEMENT?
L'expression "йnergie solaire" recouvre trois choses totalement
diffйrentes, ce qui donne lieu a beaucoup de malentendus:
Il y a deux techniques, dites thermiques, qui utilisent la CHALEUR du
soleil. Le troisiиme sert a produire de l'йlectricitй; c'est l'йnergie
PHOTOVOLTAIQUE (ou PV). Mais avant d'en parler, jetons un coup d'oeil sur
les deux autres
1. L'йnergie solaire passive, c'est l'art de planifier l'architecture
d'une maison afin de bйnйficier des rayons du soleil pour rйduire les
besoins en chauffage.
Les principes de base en sont:
orientation de la maison vers le sud
grandes fenкtres de ce cфtй
petites fenкtres sur le cфtй nord
choix de matйriels ayant une bonne masse thermique pour absorber la chaleur
pendant la journйe et la libйrer pendant la nuit
etc.
Il s'agit d'une technologie peu chиre qui permet de faire des йconomies
spectaculaires. Comme la plupart des maisons construites aujourd'hui seront
toujours intactes lorsqu'on aura йpuise les rйserves d'йnergies
combustibles, il faut absolument tenir compte de ces principes.
2. L'йnergie solaire active utilise des capteurs plans pour concentrer
la chaleur de la lumiиre pour chauffer un liquide. Quiconque a bu l'eau
d'un tuyau d'arrosage expose au soleil, ou est monte en йtй dans une
voiture brыlante comprend de quoi il s'agit. L'essentiel, c'est de "piйger"
cette chaleur en crйant un petit "effet de serre." Les installations les
plus simples de ce type chauffent l'eau pour les besoins en eau chaude des
mйnages. Cette technique permet aussi de chauffer une maison en faisant
circuler l'eau chaude dans les mur sous le plancher.
3. Le photovoltaique
Les photopiles de la technologie photovoltaique n'ont rien a voir avec
l'йnergie solaire thermique. Elles n'utilisent pas la chaleur, mais
transforment l'йnergie des photons directement en йlectricitй grace a des
cellules solaires (ou photopiles) qui sont fabriques avec des matйriaux
semi-conducteurs comme les "puces" de l'informatique.
Le photovoltaique est une technologie qui a fait ses preuves. Elle
existe et fonctionne dйjа de faзon fiable dans toutes les parties du monde.
C'est de l'йlectricitй propre, non-polluante.
Il n'y a pas de parties mobiles toujours sujettes а l'usure.
On peut produire le courant lа ou l'on en a besoin,
de facon dйcentralisйe.
sans investissements gigantesques
sans mesures de sйcuritй draconiennes contrairement au nuclйaire.
Il suffit de quelques mois pour construire une centrale photovoltaique,
alors qu'il faut une dizaine d'annйes, voire plus pour rйaliser un projet
de centrale conventionelle.
Les panneaux photovoltaiques sont ideaux pour de petites installations.
Ils sont facilement modulables.
Ils ont une longue durйe de vie.
Une fois les investissements payes, on produit de l'йlectricitй gratuite!
On йlimine les frais (et les risques) de transport associes avec le
pйtrole, le charbon, l'uranium et le plutonium.
Si la superficie de l'оle de Manhattan dans la ville de New York йtait
couverte de panneaux photovoltaiques, on pourrait satisfaire l'ensemble des
besoins des Etats-Unis!
L'industrie photovoltaique est en plein essor.
En 1983, la production mondiale йtait de 15 MW,en '91, 50 MW, en '93, 80
MW.
Le prix du photovoltaique a baisse de 90% en 10 ans! Et ce n'est pas fini!
L'йcart de prix entre les йnergies renouvelables et les technologies
polluantes diminue a un rythme impressionant. Le prix est descendu de
$100/Watt-crete en 1978 - $ 5/Watt-crete en 1994. Certains parlent de $2
d'ici peu.
LES CENTRALES SOLAIRES
Il existe des centrales solaires а l'instar des grandes centrales
conventionelles un peu partout maintenant, aux Etats-Unis, en Espagne, en
Italie, en Grиce, en Allemagne, mais il y a de sйrieuses raisons de douter
de la sagesse de cette approche. Un des avantages du PV rйside prйcisйment
dans la dйcentralisation, йvitant les pertes et les coыts qui sont associes
au transport sur de longues distances.
On n'est pas obligй de rйserver des espaces importants pour des champs
de panneaux, mais on peut trиs bien envisager d'utiliser les bandes de
terrain qui longent les autoroutes et les chemins de fer comme on le fait
en Suisse. Aux Pays-Bas, un des pays les plus densйment peuples au monde,
une йtude a dйmontre qu'un quart de l'йlectricitй pourrait кtre gйnйrй le
long des voies de transport. Dans le Massachusetts, dans la ville de
Gardiner, on peut voir un exemple d'une installation de centralisйe de 100
kW sur les toits de tout un quartier.
Signalons l'existence de centrales solaires thermiques, qui concentrent
la chaleur pour la production de vapeur pour faire tourner des turbines
comme celle de Luz Solar en Californie avec un total de 354 MW. Avec les
tranches successives, le prix du kWh est passe de $0.20- $0.12, et ensuite
- $0.08.
LES AUTRES ENERGIES RENOUVELABLES
La technologie PV pourra faire partie de notre avenir йnergйtique de
concert avec les autres йnergies renouvelables. Actuellement, elles
assurent 4% des besoins dans l'Union Europйenne, et l'objectif du programme
ALTENER de la Commission serait de doubler ce chiffre en 2005, et le
tripler en 2010. Passons rapidement en revue ces types d'йnergie.
UNE ENERGIE DANS LE VENT
C'est une nouvelle industrie au potentiel enorme qui progresse
rйguliиrement depuis dix ans. L'йnergie йolienne en Europe reprйsente une
puissance installйe de 1.4OO MW (le niveau de consommation de 2,5 M
d'habitants). L'installation des йoliennes ne peut s'effectuer n'importe
ou, et il faut une vitesse de vent moyenne de 3m/sec pour qu'elles soient
rentables; il est aussi intйressant de savoir qu'а deux fois une vitesse
donnйe, on obtient 8 fois le rendement. En site favorable, les
aerogйnйrateurs produisent l'йlectricitй a des coыts trиs infйrieurs a ceux
du photovoltaique et du nuclйaire et souvent compйtitifs avec ceux du
charbon.
Au Danemark, le coыt de l'йlectricitй йolienne a baissй de 70-75%, et
devrait encore diminuer de 25%. L'objectif de ce pays est de produire 10%
de son йlectricitй d'ici l'an 2000. Le Danemark a joue un rфle de pionnier
grace a l'enthousiasme et а la tйnacitй de particuliers qui ont crйe des
associations de co-propriйtй. Un aйrogйnйrateur sur trois est danois.
En Californie, on produit assez d'йlectricitй avec les йoliennes pour
satisfaire les besoins de la ville de San Francisco.
En Belgique, les йoliennes a Zeebrugge produisent 7M500 kWh, ou assez
d'йlectricitй pour 3.000 mйnages.
Aux Pays-Bas, on veut produire 1.000 MW en 2000,et 2000 MW en 2010. Le
"Windfonds" permet aux particuliers d'acheter des parts de gйnйrateurs qui
correspondent - leur consommation.
Les 9.000 habitants de l'оle d'Andros (la deuxiиme des Cyclades dans la Mer
Egee en Grиce) doivent leur йlectricitй aux 7 йoliennes de 225 kW.
LE SOLAIRE THERMIQUE
Notons simplement qu'a Chypre, 90% des mйnages sont йquipeй de chauffe-
eau solaires, et qu'en Israel, ils sont obligatoires pour les hфtels, les
grands immeubles, les bвtiments administratifs et que les deux-tiers des
maisons individuelles en sont йquipйes.
L'HYDROELECTRICITE
Heureux sont ceux qui disposent d'un potentiel d'йlectricitй
hydraulique. La Norvиge, par exemple couvre la presque-totalitй de ses
besoins grace a l'hydroйlectricitй (60% en Suisse). Notons, cependant que
les grands barrages peuvent donner lieu a des problиmes йcologiques de
taille. Mais il n'y a pas que les grands barrages qui peuvent produire de
l'йlectricitй - il existe un grand potentiel peu exploitй pour les micro-
centrales hydrauliques. Il est suffit d'un cours d'eau avec une chute d'au
moins 5 mиtres pour apporter une source d'йnergie constante sans les
inconvйnients de la mйtйo. Beaucoup de maisons autonomes йquipйes de ces
micro-centrales se trouvent dans la situation enviable d'avoir un йxedent
d'йnergie.
A Rotselaar (Belgique), on a construit une centrale de 50 kW qui produit
assez d'йlectricitй pour 200 mйnages et on estime qu'il y aurait 1.300
autres sites possibles en Belgique.
LA BIOMASSE
La biomasse est une source importante d'йnergie, surtout dans les pays
en dйveloppement. Malheureusement, l'utilisation du bois ne peut кtre
considйrй comme йcologique que s'il est replantй de faзon durable. A part
le bois, on peut utiliser la paille, la canne a sucre, le colza,le
peuplier, et d'autres plantes au cycle de croissance rapide ainsi que les
dйchets d'йlevage.
On utilise des technologies de pointe en Suede pour produire de la chaleur
(9 MW) et de l'йlectricitй (6 MW) dans la centrale de Varnamo.
Aux Etats-Unis, on produit 6.000 MW d'йlectricitй a partir de rйsidus
agricoles et industriels qui vont alimenter les rйseaux publics
d'йlectricitй.
En Italie, a Livourne, on a dйmarrй une usine de bio-diesel a partir de
soja, de colza et de tournesol pour кtre commercialise dans toute l'Europe.
Et enfin, pour complйter le tableau, n'oublions pas LA GEOTHERMIE et
L'ENERGIE MAREMOTRICE.
L'HYDROGENE
L'avenir des йnergies renouvelables sera bien diffйrent lorsqu'on
trouvera un moyen efficace de stocker l'йnergie. En rйalitй, ce moyen
existe aujourd'hui, et un grand nombre de cherchers travaillent pour
rйsoudre les problиmes existants lies au stockage et au transport. Il
s'agit du combustible le plus propre imaginable (a condition d'кtre produit
grave; partir d'йnergies propres)
Lors de la combustion d'hydrogйne, la seule йmission est l'eau!
La production d'hydrogйne est la simplicitй mкme. En "stimulant" de
l'eau avec de l'йlectricitй, on obtient de l'oxygйne et de l'hydrogйne,
dans un processus appelй"l'hydrolyse." On peut utiliser l'hydrogйne de deux
facons:
1. On peut le brыler directement comme combustible pour faire de la
chaleur, de l'йlectricitй,ou dans un vйhicule avec un moteur a combustion
interne adapte OU
2. On peut en faire des "piles a combustible" (par exemple dans des
vйhicules йlectriques.) Plus cher, mais sans les inconvйnients de stockage
de l'hydrogйne liquide.
Il existe des centres de production d'hydrogйne a partir d'йlectricitй
photovoltaique en Allemagne et en Arabie Seoudite.
On parle d'un projet entre l'Europe et le Canada pour faire de l'hydrogйne
avec le potentiel йnorme de l'hydro-йlectricitйe pour le transporter en
bateau vers Hambourg pour кtre utilisй en suite dans les centrales
europйennes.
L'exportation d'hydrogйne produit a partir d'йoliennes et du PV reprйsente
un potentiel fantastique pour l'Afrique, l'Asie, le Groenland et l'Amйrique
Latine. L'hydrogйne peut servir а rйduire la diffйrence entre la
disponibilitй naturelle d'йnergie et nos besoins!
QUID DE NOTRE AVENIR?
Allons nous rester les bras croises en attendant que la technique
progresse ou allons-nous tout de suite passer a l'action, prenant
conscience qu'il n'y a pas de temps a perdre?
Les responsables des compagnies d'йlectricitй vont-ils continuer a
freiner des quatre fers ou vont-ils devenir des acteurs actifs sur la scиne
des йnergies renouvelables et favoriser leur dйveloppement?
Allons-nous oeuvrer pour rйorganiser nos systиmes politiques et
йconomiques afin de favoriser les activitйs bйnйfiques pour la santй et
l'environnement?
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