Quel mix énergétique pour faire face aux enjeux environnementaux?, Daniel Spencer*

C’est un des thèmes qui s’imposent lorsqu’on parle d’avenir et d’écologie : le mix énergétique. La jeunesse est directement concernée par cet enjeu, crucial pour les prochaines décennies.

*DANIEL SPENCER est étudiant à Créteil. Membre du CN de l’UEC.

Sans volonté de faire du catastrophisme et encore moins du misérabilisme, il faut être conscient aujourd’hui que les évolutions environnementales sont assez préoccupantes et font peser sur la Terre une des pires menaces que l’humanité ait connues. Si les prévisions du GIEC s’avéraient, le réchauffement de la planète pourrait atteindre 5°C, voire 6 °C d’ici à la fin du siècle. Cela aura de graves conséquences pour l’écosystème terrestre, et pour l’ensemble de notre civilisation. Il est certain qu’avec un climat plus chaud notre planète sera dans l’incapacité de nourrir l’ensemble des êtres humains dans quelques décennies. Alors, comment faire pour l’éviter ? Comment répondre aux besoins humains tout en limitant les rejets de CO2 dans l’atmosphère ? La question est brûlante, et le débat ne doit pas être centré autour des avantages ou inconvénients de telle ou telle énergie à bas carbone mais du besoin urgent d’utiliser toutes les énergies que nous connaissons et que l’on peut produire avec un faible taux d’émission de gaz à effet de serre. Il est donc urgent d’avoir un débat démocratique sur les enjeux climatiques, débat en vue duquel le PCF, comme le rappelle Valérie Goncalves (1), propose de viser à « un mix énergétique diversifié, incluant toutes les énergies disponibles et privilégiant celles émettant le moins de CO2 », lequel devrait prendre en compte le social, l’environnemental et l’économique. Cela implique une politique de soutien à la recherche dans toutes les directions, du nucléaire au stockage de l’électricité, en passant par le développement rationnel du renouvelable et par les économies d’énergie. Pour répondre aux enjeux climatiques, il faut donc une planification écologique au niveau mondial.

QUELQUES CLÉS ET DONNÉES POUR COMPRENDRE

Pour comprendre les enjeux du débat, il faut quelques clés sur l’état actuel du système énergétique français et mondial. Au niveau mondial, la production de l’électricité est répartie de cette manière: 40 % pour le charbon, 21 % pour le gaz, 16 % pour l’hydraulique, 14 % pour le nucléaire, 5 % pour le pétrole et 3,5 % pour le solaire, l’éolien et la géothermie. Au niveau de la France, 50 % de notre énergie est produite par le pétrole, le gaz et le charbon, 40 % est d’origine nucléaire et 10 % proviennent des sources renouvelables. Sur ces dernières, rappelons que la majorité de l’énergie provient du bois (39 %) et de l’hydraulique (24 %), les autres ne représentant qu’un faible apport : l’éolien ne représente que 7 % dans la part du renouvelable, et le solaire photovoltaïque 2 %. Ces données n’ont pas été élaborées par un « lobby du nucléaire » qui empêcherait le développement de ces énergies; elles tiennent simplement à ceci qu’éolien et photovoltaïque sont très peu rentables en termes de production énergétique et qu’ils posent des problèmes de stabilité du réseau électrique, car il s’agit d’énergies intermittentes (l’éolien ne fonctionne que quand il y a du vent…); enfin, à l’heure actuelle le problème du stockage à grande échelle de l’électricité n’est pas encore résolu. La part de l’électricité dans la production totale d’énergie est seulement de 20 %, ce qui est très surprenant quand on observe l’importance que prend la question électrique dans les débats autour de l’énergie.

ÉNERGIES FOSSILES, RENOUVELABLES: QUELLE RÉALITÉ?

De cette répartition on peut tirer deux constats. Le premier est que notre recours à des énergies fossiles est encore très fort, ce qui implique une dépendance énergétique (la majorité de ces énergies sont importées) ainsi qu’une forte émission de gaz à effet de serre. Le second est qu’on fait une mauvaise exploitation des énergies renouvelables ; en effet, aujourd’hui le renouvelable est surtout utilisée pour produire de l’électricité alors que dans ce domaine il s’avère peu rentable, sans compter qu’il entraîne de fortes déperditions d’énergie. Face à ces deux constats, que faire ? Deux types de scénarios nous sont proposés pour les choix énergétiques à adopter. Le 100 % renouvelable : l’impasse Un scénario est celui du tout-renouvelable. Défendu notamment par l’association Négawatt – et aussi, un temps, par l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) –, il propose une sortie du nucléaire en divisant par deux la consommation d’énergie et en n’utilisant que les énergies renouvelables. Cette vision est fortement critiquée par les chercheurs et ingénieurs travaillant dans le domaine de l’énergie. En effet, ils mettent en évidence des contradictions comme le fait de préconiser la diminution de la consommation d’électricité à l’heure ou de nouvelles industries à besoins électriques se développent, ou encore l’utilisation de techniques de stockage de l’électricité qui ne sont encore qu’au stade de prototype ou d’autres ayant des coûts de production très élevés et une rentabilité assez faible (2). Le scénario Négawatt est scientifiquement et techniquement peu tenable, d’autant que sa référence est l’Allemagne, qui a fait le choix de sortir du nucléaire au profit d’une production énergétique basée à 80 % sur des énergies renouvelables. Or force est de constater que, aujourd’hui, 75 % de l’énergie produite en Allemagne provient du charbon, du gaz et du pétrole. Par ailleurs, du fait que la production d’origine renouvelable soit prioritaire à la vente sur le réseau, l’Allemagne se retrouve à des moments avec une production électrique supérieure à la demande, ce qui la conduit à payer pour que l’on consomme son énergie, cette solution étant plus rentable que de mettre à l’arrêt ses centrales à charbon fonctionnant pour pallier les intermittences du renouvelable. L’exemple de l’Allemagne démontre que ce scénario est peu viable. L’ADEME, qui avait élaboré un scénario comparable, a reconnu après discussion avec les spécialistes de l’énergie que ses plans avaient quelques insuffisances. La planification écologique réaliste L’autre type de scénario est fondé sur une planification écologique. Il s’agit de mettre en oeuvre un mix énergétique incluant toutes les énergies disponibles et une meilleure répartition des énergies dans ce mix. En effet, la question de la répartition énergétique est primordiale dans le mix ; ainsi, beaucoup d’énergie renouvelable est utilisée dans la production électrique ; c’est le cas des biomasses alors que dans ce domaine elles ont un faible rendement et de fortes déperditions. Aussi, une plus grande utilisation de l’hydraulique, mais aussi du nucléaire est à privilégier. Aujourd’hui, du fait des évolutions technologiques, la part de l’électricité va augmenter, que ce soit pour le chauffage, les transports ou encore les nouvelles usines. Nous devons donc être capables de répondre aux besoins de la société tout en garantissant une faible émission de CO2 et en stabilisant notre consommation d’énergie. On observe, sur la question nucléaire, que l’effort de recherche technologique sur la génération IV des réacteurs à fission (notamment les surgénérateurs) doit être renforcé pour le court terme, comme sur ceux à fusion pour le plus long terme. Comme le rappelle Jean-Pierre Demailly, « le MSFR (molten salt fast reactor), réacteur rapide à sels fondus en cycle thorium, est susceptible de faire passer l’horizon des ressources à des milliers ou dizaines de milliers d’années, tout en réduisant de manière drastique la quantité et la dangerosité des déchets produits, et en garantissant une sécurité de fonctionnement beaucoup plus grande. Ces réacteurs constituent l’un des six types retenus en 2008 par le forum international “Génération IV” visant à optimiser de nombreuses caractéristiques essentielles : durabilité des ressources, impact environnemental très faible, sûreté, caractère non proliférant » (3).

POTENTIALITÉS DU RENOUVELABLE: LA CHALEUR AVANT TOUT!

Aujourd’hui, nous disposons de l’éolien, du solaire thermique et photovoltaïque, de la géothermie, des biomasses. Cela dit, il faut se demander quelles sont les potentialités et les limites pour chacune de ces énergies.

L’éolien. Les plus grosses éoliennes ont une puissance de 4 MW, on parle maintenant pour l’offshore de prototype de 10 MW, c’est un progrès considérable ; il reste que l’électricité produite par l’éolien est très chère, en plus elle est fortement subventionnée. Il y a des obstacles physiques et techniques pour faire de l’éolien un moyen de production massive d’électricité. Le principal problème étant l’intermittence, autrement dit le fait que le vent ne souffle pas « à la demande » mais au mieux 25 % du temps. Ainsi, pour produire la même quantité d’électricité qu’une centrale thermique de 1300 MW (qui fonctionne à peu près 8 000 h/an), il faut installer 4 fois plus de puissance, soit plus de 5000 MW d’éolien, et les interruptions sont comblées le plus souvent par des centrales à gaz à démarrage rapide, comme cela se fait en Allemagne, où des milliards ont été investis et où tous les sites adaptés sont désormais saturés. Comme il a été dit : tant qu’il n’y aura pas de moyen de stocker l’électricité en masse, l’éolien reste très lié aux énergies fossiles.

L’énergie solaire.
Le solaire thermique. Il se définit comme l’utilisation directe de la chaleur du soleil. Il permet d’obtenir de l’eau chaude avec un rendement énergétique fort intéressant ; or il reste très peu développé car il dégage peu de marge de profit pour le capitalisme. La généralisation des chauffe-eau solaires serait pourtant d’une grande efficacité pour réaliser des économies d’énergie en évitant le recours au gaz ; en plus, dans notre pays, ils constitueraient un vrai potentiel industriel si leur utilisation s’étendait à des millions de logements (c’est ce que fait une ville comme Barcelone). D’autres applications existent, notamment dans la production électrique.
Le solaire photovoltaïque. Très approprié pour fournir de l’électricité dans des endroits éloignés du réseau électrique ou pour constituer un appoint aux productions centralisées. Cela dit, sa contribution reste marginale.

La géothermie.
La géothermie profonde haute température permet de produire de l’électricité ; encore très marginale et à l’état de démonstration, elle est limitée également par les obstacles techniques et les atteintes à l’environnement (technique analogue à l’exploitation des gaz de schistes).
La géothermie moyenne-basse température permet, elle, une utilisation en chauffage de logements ; associée à une pompe à chaleur, pour les basses températures, elle offre une démultiplication de la puissance électrique (pour 1 kW d’électricité alimentant une pompe à chaleur, on extrait 4 kW de chaleur), ce qui pourrait être appliqué à des millions de logements en France. Un vrai enjeu industriel et une vraie solution de substitution au chauffage électrique par effet Joule.

Les biomasses. Le bois énergie constitue la plus grande part des énergies renouvelables (44 %). Sous la forme de bûches, de plaquettes ou de granulés, cet apport pourra progresser, en particulier dans les réseaux de chaleur pour le chauffage urbain ou industriel, car le bois reste l’énergie de chauffage la moins chère. Il faut y ajouter l’incinération des déchets secs renouvelables, voire de certains résidus de cultures. Toujours est-il qu’il faut une planification sérieuse de l’utilisation de cette ressource. Aujourd’hui beaucoup de bois est utilisé dans la production électrique, avec comme conséquence de grandes déforestations la menace de disparition de la forêt tropicale au profit de grandes plantations de palmiers à huile. Enfin, l’utilisation du bois étant responsable d’émissions de CO2, il faut veiller à ce que les quantités de bois utilisées ne dépassent la capacité de la forêt à se régénérer annuellement, et ainsi piéger sous forme de biomasse les gaz à effet de serre émis.

PERSPECTIVES ET ORIENTATIONS

Des solutions pour les questions énergétiques existent. Simplement pour certaines d’entre elles il y a un besoin de sauts technologiques ainsi que de la construction et du développement de filières industrielles pour passer des productions marginales à des énergies stables, économiquement rentables et émettant peu de CO2. Pour accompagner ce développement et aboutir à une stabilité, retenons que la question du stockage de l’électricité est fondamentale pour une branche énergétique qui est amenée à avoir une place de plus en plus importante au cours de ce siècle. Tout cela nécessite des moyens pour la recherche appliquée et fondamentale, car c’est dans ce domaine qu’on trouvera des moyens d’avancer le plus vers le progrès technologique et social. Et c’est maintenant qu’il faut faire les investissements nécessaires pour passer à des énergies capables d’avoir des répercussions positives sur l’environnement et le développement de notre société. Il faut donc relever le défi technologique, mais aussi les défis politiques pour faire entendre les besoins d’un changement dans notre mix énergétique, un changement basé sur les besoins de la société, et non ceux de la finance, car le développement de toute société est fortement lié à son utilisation d’énergie. Nous devons dès maintenant mener le combat pour l’énergie partout et pour tous.