L'énergie et les problèmes qu'elle pose

Quels problèmes posent les différentes sources d’énergie ? Quelles piste pour aller vers une production durable d’énergie ? Comment économiser l’énergie que nous consommons ? Que penser des commentaires qui circulent sur Internet sur les différentes sources d’énergie ?

Peut-on lister, sans a priori, les avantages et inconvénients des diverses sources d’énergie ?
Il est clair que les personnes qui sont personnellement impliquées dans une technologie sont moins crédibles que celles qui ne le sont pas, même si elles ont plus d’information.

Par exemple en ce qui concerne le nucléaire, peut-on apporter des débuts de réponses aux questions suivantes :

  • il produit peu de CO2, mais peut-on évaluer la production de CO2 liée à la construction d’une centrale, à son fonctionnement, au retraitement et à l’enfouissement des déchets ?
  • il produit à la demande, mais quelles sont les périodes d’arrêt d’un réacteur pour révision ?
  • sa sécurité est garantie par ses spécialistes, mais que penser d’éventuelles actions terroristes, d’un crash de gros avion, de drones porteurs de bombes, de montées soudaines des eaux (inondation des systèmes de refroidissement vitaux) ou de baisses soudaines du niveau des rivières qui alimentent les systèmes de refroidissement, de séismes supérieurs à ceux qui ont ét pris en compte lors de la conception des réacteurs, des erreurs humaines, et des accidents non prévisibles ?
  • qu’en est-il de la diminution de la résistance mécanique de l’enveloppe métalique du réacteur sous l’action des neutrons (le swelling) ? Plus généralement, pourquoi la durée de vie d’une centrale a-t-elle été évaluée à 40 ou 50 ans lors de sa conception, alors que l’on repousse aujourd’hui celle-ci à 70 ou 80 ans ? Qu’est-ce qui a changé, sinon le coût et la difficulté de la construction de nouvelles centrales ?
  • un réacteur nucléaire est indépendant vis à vis des sources de pétrole et de gaz, mais qu’en est-il des sources d’uranium ?
  • l’électricité nucléaire a un coût considéré comme limité, mais comment prendre en compte le coût énorme d’un accident majeur à probabilité très faible, les coûts mal connus du démentèlement des centrales, et les coûts futurs dus aux déchets à longue durée de vie stockés ou enfouis ? Et que dire de l’augmentation des coûts de la nouvelle centrale EPR, qui doit intégrer de nouvelles régles de sécurité ?

On peut de même poser des questions sur l’éolien :

  • Quelle est la production effective moyenne d’une éolienne, compte tenu de l’instabilité des vents, et quel est alors le prix effectif de l’électricité produite ?
  • Comment intéresser financièrement les habitants proches des éoliennes, qui en subissent des inconvénients ? Y a-t-il des localisations où des éoliennes ne gênent personne, sur terre, en mer ? Les réactions anti-éolien sont-elles le fait des pro-nucléaire ou d’écolos qui sont conrte tout ? Pourtant il faut bien un minimum d’énergie pour que la société survive, même sobrement. Laquelle choisir ?
  • le recyclage des composants d’une éolienne peut-il être amélioré en changeant par exemple de matériau
  • plusieurs petites éoliennes moins agressives et moins bruyantes peuvent-t-elles remplacer des éoliennes géantes ; sont-elles capables d’utiliser des vents moins forts ? Quelle relation entre leur coût et leur production ?
  • qu’en est-il du danger effectif des éoliennes pour les oiseaux, les poissons ? Les rochers existent au fond de la mer, et le béton est un rocher artificiel ; qu’a-t-il de plus nocif ?
  • quelles solutions pour équilibrer les trous de production des éoliennes et du photovoltaïque quand il n’y a pas de vent : complémentarité des différents territoires en France, en Europe …, complémentarité avec le solaire, techniques de stockage de l’énergie (pompage de l’eau, fabrication d’hydrogène, idées nouvelles ? Mise en sommeil des consommateurs qui le peuvent quand le renouvelable n’est pas très productif ?
  • une éolienne est-elle moins belle, objectivement, qu’un barrage, une centrale nucléaire, au charbon ou à gaz, ou que des toits photovoltaïques ?
  • quelles sont les futures améiorations techniques et financières que l’on peut attendre dans le futur à moyen et long terme ?
  • peut-on, dans ce domaine, éviter la tendance lourde vers le toujours plus grand ?

Et de même pour le photovoltaïque :

  • Quel est le vrai coût du photovoltaïque, et quelle est l’évolution de celui-ci dans le temps ? Quel impact sur les coûts de l’augmentation du nombre de panneaux et de leur rendement ?
  • Quelles évolutions technologiques peut-on attendre des prochaines années ?
  • Comme pour l’éolien, comment compenser les trous de production dus aux changements d’ensoleillement : complémentarité avec l’éolien, entre les différents territoires en France, en Europe …, techniques de stockage de l’énergie (pompage de l’eau, fabrication d’hydrogène, idées nouvelles ?
  • que penser de l’esthétique des toîts couverts de panneaux ? Il existe des tuiles photovoltaïques !

Et des questions sur la complémentarité des diverses sources d’énergie ?

Rappelons que l’énergie est ce qui permet de modifier l’état physique (déplacement, changement de forme), thermique, chimique, nucléaire du monde. Si l’homme veut changer quoique ce soit dans le monde qui l’entoure il lui faut de l’énergie, et plus il veut le changer plus il lui faut d’énergie !!! Peut-être faut-il envisager de moins le changer ?

A mon avis une piste serait bien de diminuer notre consommation d’énergie en retournant vers une sobriété que nous acceptions sans problème avant que l’on nous créée des besoins qui n’en sont pas. On nous vend toujours plus d’appareils électriques, électroniques, de sorte qu’ils nous " deviennent "indispensables …

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Je ne peux qu’être d’accord avec l’objectif de sobriété, mais comment faire ?
Il faut mettre à mal des piliers qui fondent notre société actuelle : la publicité qui nous pousse vers les achats inutiles, la fascination pour la croissance qui doit résoudre tous nos problèmes (chômage, dette, …), la recherche par chacun (même nous quand on cherche une assurance vie) du rendement maximum des placements, les services dits gratuits offerts pas internet (dont le support de ce forum), etc…
Et il faut accepter des changements drastiques de notre mode de vie : plus d’avion, plus de promenade en voiture, plus de téléphone et d’internet, plus d’achat non sytictement utile, …
Discutons de ce qui est possible … avec l’éternelle question : au-delà des constats et des grands principes, que pouvons-nous faire d’utile et que ferions-nous d’efficace (et de faisable pratiquement et politiquement) si nous étions au pouvoir ?

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Il faut prendre le problème dans l’autre sens. …Les ressources de la planète ne sont pas illimitées et nous les gaspillons toujours plus vite. Donc fatalement il arrivera un moment où les humains seront obligés de changer de mode de vie, ou de disparaître, qu’ils le veuillent ou non. En attendant on peut se poser la question de savoir ce dont on a réellement besoin, et essayer de ralentir le mouvement ?
Par exemple quand on voit des populations faire des kilomètres à pied pour aller chercher un peu d’eau juste pour survivre, nous nous comportons en enfants gâtés si nous sommes frustrés de ne pas prendre l’avion, surtout si c’est uniquement pour du loisir. Personnellement je m’en passe très bien.
A notre niveau on peut se poser la question, quand on veut acheter quelque chose, de se demander à quel moment ça deviendra un déchet. Et s’abstenir si on n’est pas sûr de s’en servir. On peut garder des volets manuels au lieu de poser des volets roulants, acheter moins de vêtements et les porter plus longtemps, rationaliser ses déplacements en voiture etc… Il y a beaucoup de pistes pour que chacun fasse sa part.
Au niveau des gouvernements on pourrait réfléchir à encourager la fabrication et la vente d’appareils manuels quand ils peuvent être utilisés à la place d’appareils électriques, genre le moulin à légumes😉 Idem pour tous les appareils avec piles, y compris les jouets. Et je trouve dommage qu’il n’y ait plus de dynamo sur les vélos, c’est pile obligatoire si on veut de la lumière. … Le consommateur n’a plus d’alternative pour se passer d’électricité dans de nombreux domaines.
Je n’ai pas de solution miracle, mais il y a tout de même un frémissement d’une partie de la population vers une forme de décroissance. Pierre Rabhi parle de sobriété heureuse, il faut que nous trouvions des solutions en ce sens.
En cas de catastrophe planétaire, les peuples premiers seront mieux armés que nous pour survivre, leur richesse réside dans leur indépendance au « progrès ». …
Comment profiter des avancées technologiques sans continuer à détruire les ressources et le vivant ? C’est le gros challenge des générations à venir.

J’adhère à tout ce que vous dites. Faisons la liste de ce que chacun de nous fait effectivement comme effort :

  • je limite la consommation de viande
  • j’achète systématiquement français ou au pire européen dès que je le peux et évite tout ce qui vient de loin
  • je n’ai pris l’avion qu’une fois depuis 3 ans pour mes loisirs (merci Covid), en choisissant la destination la plus proche (1h30)
  • j´évite tous les lieux de vente d’objets inutiles
  • j’évite la publicité sous toutes ses firmes pour ne pas être tenté
    C’est pas beaucoup … peut faire mieux
    D’autres suggestions ?

Un probléme critique qui induit tant de déplacements et transports inutiles et qui rend nos sociétés très vulnérables : la spécialisation croissante de nos sociétés au niveau de l’individu, du village, de la région, du pays, du continent. Ce qui nous rend très vulnérable en cas de rupture des échanges pour des raisons techniques, politiques, naturelles. Il faut redistribuer le savoir-faire et les outils de production, pour être capables de survivre en quasi autarcie si nécessaire : un village ou au moins une collectivité à portée de vélo, devrait être capable rapidement de se remettre à fabriquer des pelles, à se nourrir, …
On commence par quel bout ?

Je crois que le mot décroissance fait peur car il évoque un retour en arrière et une évolution vers le bas.
On pourrait remplacer une croissance quantitative par une autre croissance plus qualitative qui fait croître le bien-être, les actions positives pour le moyen et le long terme, pour le bien-être de tous les hommes (et pas seulement de certains) comme pour l’écosystème qui l’a fait naître et dont il dépend.
Une nouvelle croissance juste, positive et durable par opposition à la croissance destructive, non durable et injuste que nous connaissons.

Sur ce sujet il y a une liste d’articles de BPI France qui indiquent un peu vers quoi tend la France. Pour l’instant 3 articles sur 6 sont parus.

Parmi les énergies renouvelables, l’hydrogène est une solution plébiscitée par l’Etat et l’Union européenne pour la transition écologique et énergétique. Son principal défi est de devenir durable. Olivier Joubert, directeur de la fédération de recherche hydrogène au CNRS, revient sur le secteur et ses perspectives. [Energies renouvelables 1/6]
https://bigmedia.bpifrance.fr/nos-actualites/hydrogene-vert-grande-revolution-du-siecle-olivier-joubert-directeur-au-cnrs-repond

Le gouvernement s’est récemment fixé des objectifs ambitieux pour accroître la production d’électricité par l’énergie photovoltaïque et rattraper son retard face aux autres pays européens. Nicolas Berghmans, chercheur en politiques climatiques et énergétiques fait un état des lieux du solaire en France. [Energies renouvelables 2/6]
https://bigmedia.bpifrance.fr/nos-actualites/le-photovoltaique-francais-sort-de-lombre

Développée dès les années 1970, l’énergie hydraulique arrive à maturité en France et les projets d’avenir ne manquent pas. Tour d’horizon des opportunités offertes par cette source d’énergie avec Anne Goergelin, responsable des filières énergies marines renouvelables et hydroélectricité au sein du Syndicat des énergies renouvelables (SER) [Energies renouvelables 3/6]
https://bigmedia.bpifrance.fr/nos-actualites/quel-est-lavenir-de-lhydraulique-premiere-source-denergie-renouvelable-en-france

Que penser de l’hydrogène comme source d’énergie et de stockage de l’énergie ? L’Europe semble miser sur elle et investir massivement.

L’hydrogène a des propriétés originales :

  • c’est l’élément le plus répandu dans l’univers, mais il n’existe pas sur terre à l’état pur. Il est très répandu associé à l’oxygène (eau) ou au carbone (hydrocarbures) Il peut être produit à partir de l’eau mais cela demande beaucoup d’énergie : processus d’électrolyse coûteux alimenté par de l’électricité, qui peut être écologique si l’électricité est verte. L’hydrogène peut aussi être produit par « vapoformage » du gaz naturel en faisant réagir du méthane et de l’eau pour produire de l’hydrogène et du gaz carbonique CO2, ce dernier pouvant être capté et stocké pour éviter de le relâcher dans l’atmosphère ; 95 % de l’hydrogène est aujourd’hui produit de cette manière mais en général sans captage du CO2.
  • l’hydrogène est la source d’énergie chimique la plus concentrée par unité de masse : on peut tirer presque 4 fois plus d’énergie de 1 kg d’hydrogène que de 1 kg d’essence.
  • la molécule d’hydrogène est très petite et très légère. Sa masse volumique est de 0,09 kg / m3. Il faut environ 4 kg d’hydrogène pour faire 400 km en voiture, ce qui demanderait un réservoir de 45 m3 à pression atmosphérique. Il faut donc comprimer l’hydrogène, par exemple à 700 bar ; ceci divise par 500 le volume du réservoir nécessaire. L’hydrogène est difficile à stocker : problèmes d’étanchéité, compression à des centaines d’atmosphères qui consomme de l’énergie et favorise les fuites et les explosions.

On cherche aussi à faire produire de l’hydrogène par des microalgues ou des bactéries qui utilisent la lumière et des enzymes spécifiques : les hydrogénases. Une voie de recherche prometteuse consiste à mimer chimiquement ces réactions, pour développer des réacteurs bio-inspirés de production d’hydrogène.

Enfin, une autre approche vise à exploiter des sources d’hydrogène naturel. L’existence de gisements le long des chaînes volcaniques sous-marines est connue mais ceux-ci sont inatteignables. Aujourd’hui, les chercheurs s’intéressent plutôt à la géologie de certaines couches « terrestres » qui dégazeraient et accumuleraient en leur sein de l’hydrogène.

Une fois produit, l’hydrogène peut être utilisé de différentes façons :

  • il peut servir de source de chaleur en se recombinant avec l’oxygène
  • il peut remplacer les carburants fossiles dans des moteurs thermiques modifiés (injecteurs, pièces internes car l"hydrogène est très corrosif)
  • Il peut aussi alimenter une pile à combustible qui reconstruit des molécules d’eau à partir d’hydrogène et d’oxygène de l’air en présence de catalyseurs, tout en produisant de l’électricité

L’hydrogène peut servir à stocker l’énergie losque l’on a un surplus d’électricité. Il est ensuite utilisé pour produire de l’électricité lorsque l’on en manque. Mais aujourd’hui la chaîne complète a un rendement faible de l’ordre de 20 %. Cette démarche peut pallier le manque de régularité de la production d’électricité éolien ou photovoltaïque.

Le défi :

  • faire baisser les coûts de la production, du stockage et de l’utilisation d’hydrogène vert.(électrolyseur, compresseurs, piles à combustible …)
  • créer les infrastructures qui permettront un large déploiement de l’utilisation de l’hydrogène

Une remarque très générale : l’énergie est ce qui modifie quoique que ce soit sur le plan géométrique (déplacer), structurel (déformer, briser des réseaux cristallins…), chimique (transformer un produit en un autre), thermique (changer la température), nucléaire …

La vie elle-même ne peut fonctionner sans énergie.

Et l’homme de plus est avide de modifier son environnement pour ce qu’il considère comme son intérêt, mais malheureusement il ne s’intéresse qu’au court terme et néglige son intérêt à long terme … La société a donc besoin d’énergie pour exister…

Mais l’énergie utilisable au profit de l’homme est une denrée rare, il est donc vital d’en être économe et d’en faire un bon uage …

Notre société actuelle s’en construite sur la base de l’énergie la plus facile à utiliser, à stocker et à transporter, l’énergie fossile, mais celle-ci ne peut se renouveler qu’à un rythme qui se mesure en millions d’années ; elle n’est donc pas renouvelable à échelle humaine. Et elle pose le problème de la production de CO2 et donc du réchauffement climatique qui est vu par certains comme relevant du long terme (au delà de leur durée de vie propre ?)

Les énergies renouvelables sont plus difficile à utiliser et à stocker. Notre société doit faire l’effort de s’y adapter, ce qui ne peut se faire sans des modification profondes de nos modes de vie. Mais avons-nous le choix ? Plus nous attendons plus le choc sera brutal.