Les énergies fossiles, une fin programmée.

L’augmentation de la consommation mondiale d’énergie ne cesse de croître, ce n’est un secret pour personne. La demande des pays émergents en est sans doute la principale cause. Selon les estimations, plus ou moins concordantes, il ne reste environ que 80 années d’exploitation au niveau actuel, avant que le pétrole, le gaz et le charbon ne disparaissent définitivement. Avec une demande en énergie fossile qui devrait augmenter de 50% d’ici 2030, on ne peut que valider cette thèse…( http://www.energiepositive.info/fr/pourquoi/energies-fossiles.html )

Des faits sans équivoques.

Pas besoin d’être un scientifique pour savoir que les besoins énergétiques du monde dans les années à venir vont considérablement augmenter. L’augmentation de la demande de pays émergents tel l’Inde, la Chine ou le Brésil pour ne citer que les plus gros, en est l’explication majeure. L’ouverture du marché automobile ou le développement industriel de ces pays sont des exemples de leurs futurs besoins en matière première. En plus de cela, s’ajoute la raréfaction des ressources énergétiques (pétrole, gaz ou charbon). Ces sources d’énergie n’étant pas  inépuisables, il arrivera un moment où la production s’arrêtera d’elle-même…

Alors… On continue avec les énergies fossiles ?

Cette raréfaction de l’offre nous promet des tensions sur les marchés avec comme conséquence une flambée des prix de ces matières premières.

Il y aurait bien les solutions de continuer à prospecter ou de forer toujours plus profond dans l’écorce terrestre pour trouver de nouveaux gisements d’hydrocarbures ou de gaz. Or, ces recherches coûtent cher. Pas sur que se soit rentable... En plus, elles présentent de gros risquent pour l’environnement. La catastrophe de la plateforme deepwather dans le golfe du Mexique ou l’actuelle mobilisation contre l’exploitation des gaz de schiste en France en sont de parfaits exemples.

Une des solutions serait de commencer à réduire notre consommation d’énergie fossile. Les européens commencent à le faire avec la mise au point, par exemple, de moteurs moins gourmands en essence pour les voitures. Plus difficile de convaincre les Américains, pour qui la consommation « massive » d’hydrocarbures est presque culturelle, ou un Chinois, qui a autant le droit que nous d’accéder à la voiture, à l’avion etc.

Pour autant, il n’est pas sans fondement de créer des voitures hybrides ou électriques. Si nous, européens, arrivons à convaincre d’autres pays à utiliser ces technologies, ce sera un grand pas d’effectué…

De plus, beaucoup de nos équipements fonctionnent grâce à l’électricité (chauffage électrique, téléphone portable, électroménagers, ordinateurs…) il serait difficile pour nous d’une part de nous en passer, nous y étant accoutumer, et d’autres part de trouver d’autres sources d’énergie à ces équipements. Or dans beaucoup de pays, la production d’électricité provient encore de centrales thermiques qui utilisent justement des énergies fossiles…

Une autre solution serait de se tourner vers les énergies renouvelables, qui sont par définition inépuisables.

Les efforts actuels entrepris en Europe soulignent cette tendance, même si au sein de l’union, tous les pays ne fournissent pas un effort équivalent. Les innovations techniques et la production de masse de panneaux solaires, d’éoliennes ou d’autres produits tendent à les rendre plus performants et plus abordables financièrement. Ainsi, ces technologies sont utilisées dans le monde entier, aussi bien en Amérique qu’en Afrique et en Asie, avec il est vrai, des taux d’utilisation fortement disparates.

On voit au travers d’engagements nationaux ou internationaux la volonté de certains états à se défaire, même partiellement des énergies fossiles : l’Europe s’engage à produire 20% de son énergie via les énergies vertes d’ici 2020, le Danemark souhaite se débarrasser des énergies fossiles d’ici 2050 (http://www.maxisciences.com/danemark/le-danemark-debarrasse-des-energies-fossiles-en-2050_art12798.html)…

Cette énergie verte serait donc de plusieurs ordres : production de chaleur grâce à la géothermie ou aux panneaux solaires thermiques, production d’électricité grâce aux éoliennes ou aux panneaux photovoltaïques, mais aussi production de gaz grâce à la méthanisation etc.

Les solutions sont donc nombreuses. Seul bémol, la couverture des besoins en énergie allant croissante, il faudra installer beaucoup de ces systèmes si l’on veut se défaire totalement des énergies polluantes. Il existe cependant des approches plus globales, comme avec le projet Transgreen, qui prévoit la mise en place de plusieurs centrales solaires, de biomasse, d’éoliennes etc. à travers l’Europe, mais aussi et surtout en Afrique de Nord et sur une partie du Moyen-Orient. L’énergie produite suffirait à couvrir les besoins des pays du Maghreb, de l’est de la Méditerranée, ainsi qu’une partie de l’Europe.

On le voit, des solutions existent pour sortir des énergies fossiles. L’utilisation de masse et la démocratisation de moyens alternatifs de production d’énergie participent à ce mouvement.

Néanmoins, il est nécessaire de prendre des initiatives pour d’ores et déjà anticiper la pénurie de pétrole, gaz et charbon qui nous guette, à plus ou moins long terme…

Que ferons-nous lorsque les réserves de pétrole seront à sec ? Allons attendre que cela arrive sans rien faire avant ? Les lobbys pétroliers tentent par divers moyens de repousser cette échéance (forage plus profond, gaz et pétrole de schiste…), mais à quel prix ? Aux Etats-Unis, une étude pointe du doigt les méfaits de l’extraction du gaz de schiste sur l’environnement et la santé (http://www.rue89.com/planete89/2011/03/02/le-wikileaks-des-gaz-de-schiste-la-radioactivite-192960), doit-on en arriver là pour nous garantir une « indépendance énergétique » ?

Assurément non, et c’est pour cela qu’il faut exploiter les énergies renouvelables, plus vite et en plus grande quantité.

Présentation de la géothermie.

La géothermie est une technique qui est aujourd’hui répandue dans le monde entier. Les centrales géothermiques occupent les 5 continents et pour cause, les bénéfices que nous retirons de cette exploitation sont nombreux : chauffage et production d’électricité.
Les Romains avaient déjà bien compris l’intérêt des sources géothermales puisqu’ils chauffaient certaines de leurs constructions (comme les thermes) grâce à l’eau chaude provenant du sous-sol.

Qu’est-ce que la géothermie ?

La géothermie désigne l’énergie thermique produite dans le sous-sol de la Terre et contenue dans de l’eau.

Il y a habituellement 3 techniques de forages géothermiques :

• la géothermie peu profonde à basse température,
• la géothermie profonde à haute température,
• et enfin la géothermie très profonde à très haute température.

Principe de la géothermie

La fonction première d’un système géothermique est de pouvoir alimenter en chauffage une habitation. En réalité, le principe est assez simple : il s’agit d’extraire la chaleur que l’on trouve dans la croûte terrestre pour ensuite la transférer à un plancher chauffant ou un radiateur. Parallèlement, il est possible d’actionner des systèmes de production d’électricité grâce à la vapeur générée par la très grande chaleur de l’eau, extraite à grande profondeur. On utilise donc la chaleur présente naturellement dans le sous-sol.

Ce système est donc émetteur de très peu de CO2 et permet de diminuer de façon conséquente les besoins énergétiques d’un logement utilisant la géothermie, ou de produire de l’électricité propre, neutre ou presque en gaz carbonique.

Les différents types de géothermie

• La géothermie très basse énergie (température inférieure à 30°C) : utilisée pour le chauffage et la climatisation, nécessite une pompe à chaleur.
• La géothermie basse énergie (30 à 90°C) : pour le chauffage, la production d’électricité ou certains usages industriels.
• La géothermie moyenne énergie (90 à 150°C) : production d’électricité.
• La géothermie haute énergie (température supérieure à 150°C) : production d’électricité.
• La géothermie profonde des roches chaudes fracturées (hot dry rock) : injection d’eau à très grande profondeur (plusieurs kilomètres) puis pompage de la vapeur ainsi créée au contact des roches chaudes du sous-sol. Pour la production d’électricité.

Le chauffage géothermique

Généralement, on utilise les techniques de forages peu profonds ou de forages profonds (très basse ou basse température) pour le chauffage géothermique.

Concernant les forages peu profonds, on creuse sur une faible distance dans la croute terrestre pour y introduire des tuyaux. Ces tuyaux contiennent un fluide (eau ou fluide caloporteur) qui fait office d’échangeur thermique.  Le fluide caloporteur est composé d’eau et d’une autre substance sensée capter plus de chaleur que l’eau traditionnelle. C’est un procédé utile pour des températures peu élevées.

Les forages plus profonds quant à eux ne nécessitent pas l’utilisation d’un fluide caloporteur (eau+composant ajouté) car la température du sous-sol est bien plus élevée qu’avec un forage à faible profondeur. La profondeur du puits variera en fonction de la température souhaitée et des spécificités géothermiques de la région dans laquelle on se trouve.

Le principe du chauffage géothermique est d’injecter le liquide dans le sol pour qu’il se réchauffe au contact de la chaleur de la terre. Une fois remonté à la surface, le fluide peut emprunter différents circuits.

Si l’eau est suffisamment pure, on peut l’injecter directement dans des radiateurs à eau. Cela sous entend que la température de l’eau soit assez élevée (mais pas trop !). C’est un mode de chauffage répandu en Islande par exemple, pays alimenté en énergie presque exclusivement par la géothermie, grâce à des nappes phréatiques chauffées par l’activité volcanique, importante sur l’île.

On peut également utiliser un circuit de tuyaux généralement posés sous le sol de l’habitation. Ainsi, on a un chauffage au sol alimenté par géothermie. Il est aussi possible de chauffer son eau chaude sanitaire grâce à ce procédé.

Si l’eau n’est pas assez pure, il existe des systèmes d’échange de chaleur entre eau ou fluide caloporteur froid et chaud, afin de ne pas rejeter dans la nature des eaux surchargées en sel ou autres substances. On extrait ainsi la chaleur du sous-sol pour la transférer ensuite au circuit traditionnel de chauffage.

La production d’électricité

Le principe :

• De l’eau s’incruste dans les différentes failles de la croûte terrestre.
• Grâce à l’utilisation d’une pompe, on fait remonter l’eau chaude à la surface. Celle-ci va pendant la remontée se transformer en vapeur. C’est de cette manière que l’eau est récupérée.
• Une fois la vapeur arrivée à la surface de la terre, elle va faire tourner un système de production d’électricité, une turbine plus exactement, qui va quant à elle actionner un alternateur. C’est cet alternateur qui va produire l’électricité.
• Enfin, l’électricité qui a été produite par l’alternateur va passer par un transformateur qui a pour but d’adapter la tension initiale à la tension des grandes lignes. Une fois cette étape franchie, l’électricité est envoyée sur nos lignes.

Pour une explication plus imagée, vous pouvez visionner cette animation fournie par EDF à cette adresse : http://www.edf.com/html/panorama/transversal/media_geo/geo_anim_01.html

On compte aujourd’hui environ 350 installations géothermiques dans le monde. La puissance mondiale de ces centrales était de 63,4 TWh en 2009 (http://www.edf.com/html/panorama/production/industriels/renouvelable/geothermie/monde.html), en d’autres termes, cela ne représente que 1,7% de la puissance mondiale électrique sur notre planète.

La production d’électricité grâce à la géothermie est encore minime par rapport à celle de   l’hydroélectricité mais la géothermie reste néanmoins, avec la biomasse et l’éolien, l’une des 3 sources principales d’électricité produites par le biais des énergies renouvelables dans le monde.

Il y a une certaine disparité géographique au niveau de la production c’est pourquoi la géothermie ne couvre qu’une part infime des besoins mondiaux en électricité.

Il n’y a actuellement pas de production d’électricité de ce type en métropole et c’est à Bouillante en Guadeloupe, que se trouve la seule centrale électrique géothermique française. Mais la géothermie va poursuivre son ascension dans le monde et les regards se tournent aujourd’hui majoritairement vers les pays en développement économique tel que les Philippines, l’Indonésie ou encore l’Amérique latine qui ont de très fort potentiel géothermique dans leur sous-sol.

La géothermie permet donc de bénéficier d’un chauffage individuel ou collectif  selon les cas, et d’une production d’électricité qui n’émet que très peu de CO2. A l’heure actuelle, c’est l’une des solutions les moins polluantes.

Mais malgré le fort potentiel qui existe, la géothermie ne représente qu’un très faible taux de la production mondiale d’énergie produite (voir ci-dessus). Cependant, elle est une source importante d’électricité pour certains pays, comme les philippines, pour qui elle représente 28% de l’énergie produite.

Une forte disparité existe aussi entre les continents. L’Amérique et l’Asie sont en pointe, tandis que l’Europe les suit et que l’Afrique reste à la traine, malgré des investissements récents au Kenya et un fort potentiel autour de la zone du Rift.

La géothermie est donc une source d’énergie d’avenir (même si elle connue depuis des siècles), efficace et rentable. Le fort potentiel que recèle le sous-sol de la Terre devrait convaincre nombre de gouvernements ou d’investisseurs privés à se lancer dans la construction de centrales géothermiques pour le chauffage ou pour la production d’électricité.

6 bonnes raisons d’opter pour les énergies renouvelables.

L’usage des énergies renouvelables connait actuellement une expansion sans précédent. Que ce soit chez des particuliers ou grâce à des investissements publics ou privés massifs, la production d’énergie « verte » grappille de plus en plus de part de marché.

Pourquoi un tel engouement ?

• D’abord parce qu’elles sont inépuisables. En théorie, une énergie renouvelable est inépuisable tant que la part prélevée pour produire de l’énergie est inférieure à la capacité de renouvèlement de cette même énergie. Cela s’applique pour des matériaux comme le bois ou l’eau par exemple. C’est moins vrai pour le soleil, du moins nous avons le temps de voir venir, puisqu’il est censé rayonner encore pendant environ 7 milliards d’années… (source)

• Elles sont propres : les équipements de production en fonctionnement ne rejettent pas de gaz à effet de serre. Les seules pollutions peuvent être visuelles (éoliennes, barrages) ou sonores. Néanmoins, il est nécessaire d’intégrer l’énergie nécessaire à la fabrication des équipements dans le calcul du bilan écologique de ces équipements.

• Les énergies renouvelables n’ont pas besoin d’être centralisée en un endroit pour fonctionner. On peut très bien installer des panneaux solaires thermiques pour chauffer son eau chaude chez soi. Pas besoin d’être raccordé au réseau électrique alimenté par une centrale nucléaire qui alimente toute une région. La seule contrainte étant de bénéficier d’une place suffisante sur le toit de son habitation. Les moyens de productions d’énergie décentralisés sont le contraire du concept centralisé représenté par les centrales nucléaires, les barrages hydro-électriques ou tout autre grosse centrale. On note cependant l’apparition de grosses centrales utilisant les énergies vertes, comme des centrales solaires, des parcs éoliens ou des centrales géothermiques, raccordés au réseau électrique commun.

• La diversification des  sources est le propre de ce type d’énergie. En effet, elles sont produites grâce à différents vecteurs : le soleil, le vent, le bois, la biomasse, la chaleur présente dans le sous-sol de la terre… Présentes sur toute la surface du globe à des échelles différentes, il est toujours possible d’en profiter, aussi bien dans le désert du Sahara (soleil) qu’aux pôles (vent). Il est également envisageable de les cumuler pour plus d’efficacité et de sécurité de la production.

• Les innovations technologiques ont rendu les panneaux solaires, éoliennes ou autres moyens de productions fiables et efficaces, avec un rendement bien meilleur que les années passées. Opter pour les énergies vertes n’est plus aujourd’hui l’œuvre de quelques personnes, mais bien un moyen à long terme de produire de l’énergie, parfois en grande quantité (centrale solaire, parc éolien ou encore centrale géothermique).

• Les pouvoirs publics accordent souvent des crédits d’impôts pour les personnes souhaitant installer des équipements utilisant les énergies renouvelables. Même si en France les aides diminuent, il y en a toujours. Au niveau mondial, beaucoup de gouvernements encouragent l’utilisation d’installations solaires ou autres. Dés lors pourquoi ne pas en profiter ?

Vous le voyez, les bonnes raisons pour utiliser l’énergie solaire, éolienne,  hydraulique etc. ne manquent pas. Il serait irresponsable pour l’avenir de la planète de ne pas migrer massivement vers les énergies vertes, tant par leur abondance que leur « gratuité ». Il faudra cependant encore beaucoup d’envie, surtout politique, d’investissement et de temps pour un jour arriver au stade ou la production d’énergie sera presque entièrement verte.