Le grand enjeu de l'énergie renouvelable
La production énergétique est une source importante d'émission de gaz à effet de serre (GES) dans les pays développés et dans les économies émergentes dont l'Inde, la Chine, le Brésil, l'Afrique du Sud. Ainsi, la consommation de pétrole, charbon, gaz représente 83% de la consommation d'énergie au niveau mondial, la consommation de charbon est ainsi la 2ème source d'énergie mondiale, elle se concentre pour 80% en Asie dont 54% pour la seule Chine. Le rapide essor économique de la zone géographique asiatique accélère ainsi la dépendance énergétique au charbon.
L'effort actuel de pays comme l'Allemagne qui tend à réduire sa consommation de charbon, reste marginal, car dans ce pays la production d'énergie à base de charbon reste à niveau élevé de 23%.
Cette consommation d'énergie fossile (du gaz pétrole liquéfié GPL, du pétrole, ou du charbon) impacte directement la pollution de l'air (ozone, noirs de carbone, dioxyde de carbone, méthane, protoxyde d'azote...) et des sols et de l'eau (avec technique fracturation hydraulique pour obtenir du gaz de schiste, cette méthode est très répandue aux États-Unis dont le Dakota du Nord) et renforce le réchauffement et le changement climatique par des émissions de gaz à effet de serre et les particules fines.
Cette combustion d'énergie fossile entraîne un réchauffement climatique et donc des réfugiés climatiques, en raison de la hausse du niveau de la mer, et de l'intensification des phénomènes météorologiques naturels (sécheresses plus récurrentes et intenses, des ouragans plus nombreux et forts, El Niño, La Niña,...).
Cette consommation d'énergie fossile (du gaz pétrole liquéfié GPL, du pétrole, ou du charbon) impacte directement la pollution de l'air (ozone, noirs de carbone, dioxyde de carbone, méthane, protoxyde d'azote...) et des sols et de l'eau (avec technique fracturation hydraulique pour obtenir du gaz de schiste, cette méthode est très répandue aux États-Unis dont le Dakota du Nord) et renforce le réchauffement et le changement climatique par des émissions de gaz à effet de serre et les particules fines.
Cette combustion d'énergie fossile entraîne un réchauffement climatique et donc des réfugiés climatiques, en raison de la hausse du niveau de la mer, et de l'intensification des phénomènes météorologiques naturels (sécheresses plus récurrentes et intenses, des ouragans plus nombreux et forts, El Niño, La Niña,...).
De plus, le développement rapide d'une économie numérique accroît la demande en électricité notamment avec l'émergence et la croissance de l'intelligence artificielle générative (IA), celle-ci implique, en effet, la construction à travers le monde, de très nombreux centres de données qui consomment une considérable quantité d'électricité pour leur fonctionnement, et également de grande quantité d'eau pour leur système de refroidissement, et produisent des déchets liés au remplacement rapide des équipements informatique.
La consommation des centres de données représente environ 2% de la consommation énergétique mondiale.
De surcroît, l'impact environnemental est également significatif sur les métaux rares (le lithium, le cobalt et les terres rares). En effet, le matériel nécessaire au fonctionnement de l'IA, les cartes graphiques (GPU), les puces spécialisées (TPU), les serveurs, les disques durs, les systèmes de refroidissement contiennent des composants en métaux rares.
Ainsi, un grand enjeu pèse donc dans les années à venir, afin que cette production d'énergie électrique supplémentaire soit d'origine renouvelable plutôt qu'à base d'énergie fossile, et d'importants investissements induits dans les infrastructures énergétiques. La France dispose d'un avantage concurrentiel dans cette course, car la production d'électricité en France est principalement d'origine nucléaire, et donc bas carbone. D'autre part, un programme d'investissement dans une nouvelle génération d'installation de réacteur nucléaire de type EPR est en cours en France.
Cependant, l'intelligence artificielle (IA) a de nombreuses applications innovantes et positives en matière d'écologie, telles que :
- la détection des déchets (vision artificielle, et robots autonomes);
- le tri des déchets (reconnaissance d'image);
- le bâtiment (optimisation de la consommation énergétique avec des systèmes intelligents de gestion en temps réel de l'éclairage, du chauffage, de la ventilation);
- le transport et la logistique (navigation intelligente, et optimisation des trajets);
- l'agriculture (surveillance des cultures et optimisation de l'utilisation des ressources);
- la surveillance et la protection de l'environnement (analyse des images satellitaires);
- la prévention des risques de catastrophes naturelles (les inondations, les incendies, et autres risques naturels).
Les énergies renouvelables peuvent être employées davantage dans le transport de marchandises et des personnes (le ferroutage, accroître le fret fluvial, le transport maritime plutôt que le fret aérien, qui a des conséquences en matière de pollution, comme le chemtrail par exemple).
La production d'électricité est possible par des éoliennes, la biomasse, le biogaz, les fermes solaires, les centrales solaires thermiques, les centrales géothermiques, la cogénération, la méthanisation, etc...
La production d'électricité est possible par des éoliennes, la biomasse, le biogaz, les fermes solaires, les centrales solaires thermiques, les centrales géothermiques, la cogénération, la méthanisation, etc...
Les capacités renouvelables ont cru en 2021 de 9% dans le monde, d'abord en Asie. Ainsi, l'énergie solaire et éolienne assurent plus de 10% de la production d'électricité mondiale en 2021.
La France a franchi en 2024, le seuil de 95% de production d'électricité d'origine bas carbone (la production des filières éolienne et solaire représentent 70 TWh).
De plus, la Californie s'est fixée l'objectif d'atteindre 100% d'électricité renouvelable en 2050 avec des étapes intermédiaires de 50% en 2025 et 60% en 2030.
Le mode de chauffage des habitations doit s'orienter vers des sources d'énergies plus écologiques (le bois, les granulés, la pompe à chaleur, le puits canadien, la géothermie).
De plus, la Californie s'est fixée l'objectif d'atteindre 100% d'électricité renouvelable en 2050 avec des étapes intermédiaires de 50% en 2025 et 60% en 2030.
Le mode de chauffage des habitations doit s'orienter vers des sources d'énergies plus écologiques (le bois, les granulés, la pompe à chaleur, le puits canadien, la géothermie).
Le formidable potentiel énergétique de la géothermie
Au niveau mondial, le géothermie est de plus en plus employée pour produire de l'électricité ou de la chaleur.
Les principaux pays producteurs d'électricité d'origine géothermique sont les États-Unis, l'Indonésie, le Kenya, les Philippines, la Turquie, et la Nouvelle-Zélande (principalement donc des zones volcaniques).
Ainsi, la production d'électricité géothermique assure pour certains pays une large part de la production totale d'électricité nationale comme au Kenya (40%) et en Islande (30%).
Les plus grands pays producteurs de chaleur géothermique (issue la géothermie de surface ou de la géothermie profonde) sont la Chine, les États-Unis, la Suède, la Turquie, l'Islande et le Japon.
La France est le deuxième pays producteur de chaleur d'origine géothermique de l'Union Européenne, avec une puissance installée de 2 TWh en 2019. Cependant, la filière géothermie occupe une place mineure dans le bouquet énergétique français (1,7% de la production d'énergie primaire de l'énergie renouvelable).
Il existe deux types de géothermie qui se distingue selon la profondeur du captage :
- la géothermie de surface ou géothermie de très basse énergie (production de chaleur pour des maisons ou des bâtiments).
- la géothermie de profondeur (production de chaleurs pour des sites industriels, des bassins de pisciculture ou des serres).
La température des roches augmente d'environ d'un degré tous les trente mètres (le gradient géothermal).
Et si l'avenir de l'homme était la mer ?
La planète Terre est recouverte à 70% par les océans, et donc recèle un énorme potentiel énergétique !
En effet, la mer offre de multiples opportunités de sources d'énergies : les hydroliennes, l'énergie thermique des mers (ETM) ou l'énergie hydrothermique, l'installation de parcs d'éoliennes en mer, l'énergie marémotrice (usine de la Rance en France), l'énergie houlomotrice, l'énergie osmotique, etc...
L'énergie osmotique est une production d'électricité obtenue à partir de la différence de salinité entre l'eau de mer et l'eau douce sous l'action d'une pression osmotique inversée, la séparation entre les deux liquides s'opère par une membrane semi-perméable.
Une centrale
osmotique exploite la différence de salinité de l'eau douce d'un fleuve
et l'eau salée de la mer pour produire de l'électricité, aussi ce
mélange se produit naturellement à l'embouchure des fleuves (deltas,
estuaires,..).
La production d'énergie osmotique est donc d'un faible impact environnemental et ne dépend pas des conditions météorologiques ce qui lui procure une grande prédictibilité pour sa production électrique.
La première centrale osmotique a été construite en novembre 2009 en Norvège à Tofte (située 50km au sud d'Oslo).
Des innovations de rupture dans le domaine des nanobiotechnologies et de l'électro-osmose, donneront un coup de fouet pour l'extension de ce mode de production de l'électricité. Une réelle "économie bleue" est en gestation.
La technique de l'électrodialyse inversée est aussi possible pour produire de l'électricité grâce au gradient de salinité.
L'osmose inversée est également une technique de désalinisation de l'eau de mer, cette solution ouvrira donc un accès plus élargi à l'eau potable pour de nombreuses population.
La faune et la flore maritime offre des voies pour la recherche et développement sur les nouveaux carburants le "pétrole vert" du futur (algues, eau de mer, pile à hydrogène, etc..) et ressources alimentaires (algues : spiruline, agar-agar, wakamé, lithothamne, ondontella, la chlorella ou chlorelle est classée comme "aliment d'intérêt national" par le Japon).
La mycoremédiation ou fongoremédiation, est une technique environnementale prometteuse qui consiste dépolluer le sol, l'air, des fluides (hydrocarbures par exemple) sous l'action d'épuration du milieu par des champignons.
La production d'énergie osmotique est donc d'un faible impact environnemental et ne dépend pas des conditions météorologiques ce qui lui procure une grande prédictibilité pour sa production électrique.
La première centrale osmotique a été construite en novembre 2009 en Norvège à Tofte (située 50km au sud d'Oslo).
Des innovations de rupture dans le domaine des nanobiotechnologies et de l'électro-osmose, donneront un coup de fouet pour l'extension de ce mode de production de l'électricité. Une réelle "économie bleue" est en gestation.
La technique de l'électrodialyse inversée est aussi possible pour produire de l'électricité grâce au gradient de salinité.
L'osmose inversée est également une technique de désalinisation de l'eau de mer, cette solution ouvrira donc un accès plus élargi à l'eau potable pour de nombreuses population.
La faune et la flore maritime offre des voies pour la recherche et développement sur les nouveaux carburants le "pétrole vert" du futur (algues, eau de mer, pile à hydrogène, etc..) et ressources alimentaires (algues : spiruline, agar-agar, wakamé, lithothamne, ondontella, la chlorella ou chlorelle est classée comme "aliment d'intérêt national" par le Japon).
La mycoremédiation ou fongoremédiation, est une technique environnementale prometteuse qui consiste dépolluer le sol, l'air, des fluides (hydrocarbures par exemple) sous l'action d'épuration du milieu par des champignons.
La révolution énergétique : produire sa propre énergie !
L'éolienne individuelle :
Produire de l'électricité à partir de la force du vent avec un système de petit éolien domestique (mât éolienne de moins de 12 mètres).
L'électricité peut être soit vendue au distributeur d'électricité ou être consommée directement sur place.
Les panneaux solaires photovoltaïques :
L'énergie solaire est une source d'énergie inépuisable et non polluante.
Produire de l'électricité à partir du rayonnement solaire avec des panneaux solaires photovoltaïques, l'électricité produite est en courant continu, elle est ensuite convertie par un ondulateur en courant alternatif.
Une surface de 25m2 peuvent produire l'équivalent de la consommation d'une famille de quatre personnes pendant 1 an, soit environ 2 500 kWh.
L'électricité peut être soit vendue au distributeur d'électricité ou être consommée directement sur place.
L'amortissement d'une telle installation dépend de l'ensoleillement de votre région, et de son prix d'achat, il varie donc de 8 à 20 ans.
L'énergie solaire pourra être utilisée pour couvrir les besoins en chauffage de bâtiments (20 à 40% des besoins annuels en chauffage selon la région et la taille de l'installation).
Il est possible d'installer un chauffe-eau solaire couplé au système de chauffage solaire, on parle alors de système solaire combiné.
Que représente 1 Kwh dans sa consommation électrique quotidienne ?.
- c'est 3 à 5 h de télévision.
- c'est une demi journée sur son ordinateur fixe et une journée et demi avec un ordinateur portable.
- c'est un cycle lavage dans sa machine à laver.
- c'est faire cuire un gâteau au four pendant 1 heure.
- c'est 1 journée de consommation d'un réfrigérateur.
- c'est faire fonctionner un congélateur de 200 litres pendant 2 jours.
Des agriculteurs producteurs d'énergie : le biométhane
De nombreux agriculteurs ont opté pour l'installation d'unité de méthanisation qui offrent ainsi un nouveau débouché à leur activité, tout en produisant une énergie renouvelable.
La loi de modernisation agricole de juillet 2010 et du décret du 16 février 2011 permettent désormais d'étendre la définition de l'activité agricole aux activités de production et de commercialisation de biogaz, d'électricité et de chaleur par méthanisation.
Le biométhane est un gaz 100 % renouvelable, les usages sont identiques à ceux du gaz naturel (du chauffage, l'eau chaude sanitaire, la cuisson, l'électricité, un carburant, les usages industriels, etc...).
Le biométhane est produit à partir de déchets organiques, tels que: déchets agricoles (déjections animales, substrats de végétaux, eaux de salle de traite, résidus de récolte - paille, spathes de maïs), industriels, ordures ménagères (biodéchets), issus de l'industrie agro-alimentaire (abattoirs, caves vinicoles, laiteries fromageries), de la restauration collective, ou des boues et graisses des stations d'épuration.
Après la collecte, les déchets sont triés, préparés, brassés et introduits dans un méthaniseur. Ils sont ensuite mélangés et chauffés à environ 37°C dans un environnement privé d'oxygène. En fermentant les bactéries vont digérer les déchets (digestion anaérobie) et ainsi les transformer en digestat (résidu de la méthanisation utilisable en tant qu'engrais naturel) et en biogaz (composé à 60 % de méthane - CH4 et 40% de gaz carbonique - CO2). Le digestat peut être épandu sur les terres agricoles et se substituer aux engrais chimiques.
Le biogaz peut être valorisé de quatre manières :
Le biométhane dispose de nombreux avantages :
De nombreux agriculteurs ont opté pour l'installation d'unité de méthanisation qui offrent ainsi un nouveau débouché à leur activité, tout en produisant une énergie renouvelable.
La loi de modernisation agricole de juillet 2010 et du décret du 16 février 2011 permettent désormais d'étendre la définition de l'activité agricole aux activités de production et de commercialisation de biogaz, d'électricité et de chaleur par méthanisation.
Le biométhane est un gaz 100 % renouvelable, les usages sont identiques à ceux du gaz naturel (du chauffage, l'eau chaude sanitaire, la cuisson, l'électricité, un carburant, les usages industriels, etc...).
Le biométhane est produit à partir de déchets organiques, tels que: déchets agricoles (déjections animales, substrats de végétaux, eaux de salle de traite, résidus de récolte - paille, spathes de maïs), industriels, ordures ménagères (biodéchets), issus de l'industrie agro-alimentaire (abattoirs, caves vinicoles, laiteries fromageries), de la restauration collective, ou des boues et graisses des stations d'épuration.
Après la collecte, les déchets sont triés, préparés, brassés et introduits dans un méthaniseur. Ils sont ensuite mélangés et chauffés à environ 37°C dans un environnement privé d'oxygène. En fermentant les bactéries vont digérer les déchets (digestion anaérobie) et ainsi les transformer en digestat (résidu de la méthanisation utilisable en tant qu'engrais naturel) et en biogaz (composé à 60 % de méthane - CH4 et 40% de gaz carbonique - CO2). Le digestat peut être épandu sur les terres agricoles et se substituer aux engrais chimiques.
Le biogaz peut être valorisé de quatre manières :
- la production de chaleur;
- la production d'électricité;
- la production d'électricité et de chaleur - la cogénération;
- le bioGNV un carburant pour les véhicules;
Le biométhane dispose de nombreux avantages :
- la valorisation de déchets;
- une production d'énergie renouvelable;
- la production d'un engrais naturel, et remplacer ainsi les engrais chimiques;
- une alternative écologique aux carburants traditionnels, en effet le bioGNV (Gaz Naturel Véhicule) contient très peu de particules et d'oxyde d'azotes, sans odeur, et sans fumée noire à la sortie des pots d'échappements. Le bioGNV est directement utilisable dans les véhicules roulant au GNV dont des bus.
L'huile de friture usagée : un formidable biocarburant !
L'huile
de friture refroidie est un déchet alimentaire à fort potentiel énergétique. En
effet, l'huile de friture usagée peut être utilisée comme un carburant diesel
après un procédé de filtration pour éliminer les résidus alimentaires,
puis de séparation triphasiques de l'eau, de l'huile et des solides, et
enfin une étape de transestérification pour produire des esters
méthyliques ou éthyliques proche du diesel.
Les
huiles alimentaires usagées peuvent être collectées auprès des
restaurants, collectivités, et des industries dans des bidons, des fûts, des cuves.
Le dépôt par les particuliers des huiles
alimentaires usagées est possible dans une déchetterie, c'est un geste
écocitoyen de le faire, car il permet de préserver la nature d'une pollution de l'eau et du sol.
Les avantages de l'huile de friture recyclée :
- un intérêt écologique : tout d'abord, c'est une valorisation d'un déchet alimentaire, l'huile alimentaire ne se dégrade plus dans les canalisations et donc évite la pollution des eaux et des coûts de réparation des réseaux de distribution d'eau (les huiles alimentaires lorsqu'elles sont déversées dans un évier, se durcissent au contact de l'eau et bouchent les conduits d'évacuation). De plus, c'est une source d'énergie renouvelable.
- un gain économique : un litre d'huile filtrée est moins chère qu'un litre de diesel. Le recyclage des huiles alimentaires usagées réduit la dépendance aux carburants fossiles importés.
L'huile de
friture usagée est valorisée dans d'autres industries comme matière première pour des
détergents, des lubrifiants, des bougies et en cosmétique.
Transport : le formidable potentiel du transport ferroviaire
Le transport ferroviaire de marchandises a un plus faible impact sur l'environnement que le transport routier de marchandises, c'est l'un des moyens de transport qui produit le moins d'émission de CO2 par tonne-kilomètre parcourue, il ausi est plus rapide que le transport routier, ou maritime.
Le ferroutage ou transport combiné rail-route est une forme spécialisée de transport intermodal et de transport combiné, ainsi des camions peuvent être transportés sur des trains pendant une partie de leur trajet. Il a de nombreux avantages économiques et sociaux, tels que de réduire la congestion des routes et donc les émissions polluantes (le gaz à effet de serre, le dioxyde d'azote, les particules fines), ainsi qu'au niveau économique les coûts logistiques sont plus bas. De plus, le développement du ferroutage en France, n'impose pas la construction d'importantes infrastructures ferroviaires supplémentaires, il est possible d'utiliser le réseau ferré existant.
Le ferroutage a un grand potentiel en Europe car il offre une alternative durable au transport routier traditionnel, et ce d'autant que les premiers trains fonctionnant à l'hydrogène sont en service (un train à hydrogène a pu fonctionner pendant 46 h et parcourir 2803 km sans faire le plein, ni recharger - record du 20/03/2024). De plus que l'UE a instauré des politiques favorables à son expansion (subventions pour améliorer les infrastructures ferroviaires, et une harmonisation de la réglementation, afin de faciliter le transport transfrontalier).
Avenir : les formidables avantages du transport fluvial
En Europe, les pays les plus avancés en matière de transport fluvial sont les Pays-Bas et l’Allemagne. En effet, par exemple la Hollande achemine par voie fluviale 44 % de ses marchandises transportées (2024).
De plus, l'Allemagne et les Pays-Bas représentent 71,9 % du transport fluvial de marchandises de l’UE en 2025.
Quant à la France, elle dispose également de réseaux importants, reliés aux grands axes européens comme le Rhin et la Seine.
En France, les principales marchandises transportées par voie fluviale sont :
Des matériaux de construction : sable, gravier, ciment;
Des produits agricoles et agroalimentaires : céréales et engrais;
Des produits énergétiques : hydrocarbures et autres combustibles;
Des produits chimiques et des produits métallurgiques;
Des conteneurs.
Le transport fluvial a plusieurs avantages :
Écologique : le transport fluvial émet moins de pollution et d’émissions de CO₂ par tonne transportée que le transport routier;
Une grande capacité de chargement : en effet: une péniche peut acheminer de gros volumes de marchandises en un seul trajet et donc réduire la consommation d’énergie par tonne-kilomètre transportée;
Le transport fluvial diminue la congestion des infrastructures routières et les nuisances sonores par rapport à des convois de camion, puisque les marchandises circulent sur les voies d’eau;
Le transport fluvial est plus sécurisé et prévisible, car moins exposé aux accidents de la route;
Le transport fluvial est plus économique concernant les marchandises lourdes ou volumineuses, surtout sur de longues distances;
Une grande complémentarité avec d’autres modes de transport : le transport fluvial peut être combiné au rail (ferroutage) et à la route pour organiser le transport de bout en bout.
Les infrastructures fluviales ont un impact sur les écosystèmes aquatiques, le bruit, il est donc important de bien intégrer ces effets sur la conception et le fonctionnement des ports fluviaux et les aménagements des voies navigables.
Réduire son empreinte écologique lors de ses trajets du quotidien :
Les
déplacements motorisés urbains sont sources de pollution, aussi des solutions
alternatives existent pour limiter leurs impact sur notre environnement :
- favoriser la marche à pied ou le vélo pour les trajets courts ou regrouper ses déplacements en voiture.
- l'utilisation du covoiturage (il y a des sites internet pour mettre en relation les conducteurs et passagers pour un trajet).
- l'achat d'une voiture électrique ou une voiture hybride ou si vous avez les moyens une voiture à hydrogène (le diesel est plus polluant à cause de l'émission de particules fines cancérigènes).
- prendre les transports en commun (le téléphérique urbain, le RER, le métro, le bus, le tramway, le train,..) ou pratiquer la marche à pied ou le vélo (électrique) pour les courts trajets (40% des trajets quotidiens font moins de 2 km).
L'utilisation de pièce automobile de réemploi pour une réparation
La
pièce mécanique ou composants de carrosserie (capot, portière,
rétroviseur,..) sont des éléments recyclés d'un autre véhicule mis hors
circulation.
Les pièces de réemploi peuvent rendre le coût de la réparation inférieur à la valeur du véhicule, le véhicule devenu réparable, la destruction est évitée.
Son usage est réglementé. La réparation par une pièce d'un véhicule mis en circulation est plus respectueuse de l'environnement.
Les pièces de réemploi peuvent rendre le coût de la réparation inférieur à la valeur du véhicule, le véhicule devenu réparable, la destruction est évitée.
Son usage est réglementé. La réparation par une pièce d'un véhicule mis en circulation est plus respectueuse de l'environnement.
Astuce écologique pour votre conduite automobile :
Adoptez une écoconduite ou conduite économique : réduisez votre vitesse
lors de la conduite d'un véhicule, car cela réduit aussi sa
consommation de carburant, car le rendement des moteurs à explosion
n'est pas linéaire, il décroît avec la vitesse.
C'est aussi moins de risques d'accident routier !
Astuce écologique pour l'entretien de votre véhicule : Vérifiez régulièrement la pression des pneus de votre véhicule au moins chaque mois, la perte d'air est d'environ 0,1 bar par mois. Des pneus sous-gonflés (c'est-à-dire, des pneus dont la pression est inférieure de 0,4 bar par rapport à celle préconisée) entraînent une résistance au roulement plus importante, et une perte d'économie de carburant pouvant aller jusqu'à 5%.
Des pneus sous gonflés réduisent la longévité de vos pneus jusqu'à 25%, et des risques accrus aquaplanning.
C'est aussi moins de risques d'accident routier !
Astuce écologique pour l'entretien de votre véhicule : Vérifiez régulièrement la pression des pneus de votre véhicule au moins chaque mois, la perte d'air est d'environ 0,1 bar par mois. Des pneus sous-gonflés (c'est-à-dire, des pneus dont la pression est inférieure de 0,4 bar par rapport à celle préconisée) entraînent une résistance au roulement plus importante, et une perte d'économie de carburant pouvant aller jusqu'à 5%.
Des pneus sous gonflés réduisent la longévité de vos pneus jusqu'à 25%, et des risques accrus aquaplanning.
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