La transition vers l’éolien et le solaire en vaut-elle la peine?

Malgré de récents bilans faisant état d’un excédent temporaire de gaz, les Européens devront tout de même faire face à un hiver difficile. Les analystes préviennent qu’une pénurie de gaz pourrait ébranler l’économie dans les mois à venir. Par ailleurs, si l’Europe parvient à passer cet hiver relativement facilement, les prévisions pour l’hiver prochain sont pessimistes.

Malgré ces avertissements, le 24 octobre, le Conseil « Environnement » de l’Union européenne (UE) a approuvé de nouveaux engagements en matière de climat en accord avec les objectifs du « Green Deal » européen. Ces directives sont juridiquement contraignantes pour les membres de l’UE.

Le Conseil a également abordé la question de l’abandon progressif du charbon et de l’impact de l’invasion de l’Ukraine par la Russie sur l’approvisionnement énergétique.

« Malgré la situation politique, énergétique et économique actuelle difficile, nous ne pouvons pas nous écarter du chemin défini à Glasgow en matière de protection du climat, et la transition vers l’abandon des combustibles fossiles doit se poursuivre », a déclaré le Conseil.

Jan Dusik, l’adjointe au ministre tchèque de la protection du climat, affirme que l’UE doit montrer l’exemple au monde.

« Nous devons envoyer un signal clair : Pour que collectivement nous puissions maintenir le réchauffement de la planète en dessous de la barre du 1,5 degré, il nous faut intensifier nos efforts de réduction des émissions, au niveau mondial en particulier. L’UE peut montrer la voie, mais il faut aussi que les économies du monde entier se rallient », a‑t‑elle déclaré.

Pendant ce temps, les ménages européens se préparent à une pénurie de ressources énergétiques tandis que l’hiver approche. Au Royaume‑Uni, les Britanniques font des stocks de bougies, de couvertures électriques et d’autocuiseurs à faible consommation.

En Suisse, le président de la Commission fédérale de l’électricité a conseillé d’acheter du bois de chauffage et des bougies en prévision de coupures de courant. La police suisse alerte sur les risques d’émeutes. Et en Italie, le gouvernement envisage de fermer les bureaux les vendredis et de couper l’éclairage public.

Alors que l’Europe se prépare à un hiver incertain, une question importante se pose : dans quelle mesure une transition vers les énergies renouvelables sera‑t‑elle bénéfique à l’environnement, cette rigueur en vaut‑elle la peine ?

Cette question est d’autant plus d’actualité que les États‑Unis ont récemment adopté la Loi sur la réduction de l’inflation, qui les contraint légalement à prendre le chemin de la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES).

Émissions de GES des énergies éolienne et solaire

La réduction des émissions de GES est au cœur de la transition énergétique vers le renouvelable et de l’abandon des combustibles fossiles. Pour y parvenir, de nombreux pays misent de plus en plus sur l’éolien et le solaire. L’Allemagne, par exemple, vise à tirer 80% de son énergie de l’éolien et du solaire d’ici 2030.

En outre, cette transition vers l’éolien et le solaire se poursuit dans toute l’Europe. De mars à septembre, l’énergie éolienne et solaire représentait 24% de l’électricité de l’UE, selon la société de conseil en énergie Ember, avec des pays comme la Pologne, l’Espagne et l’Allemagne ayant enregistré des hausses.

De plus, si les gouvernements se tournent vers l’éolien et le solaire c’est précisément parce que ces énergies, comparées au charbon ou au gaz naturel, génèrent beaucoup moins d’émissions de gaz à effet de serre, autrement dit l’équivalent moyen en dioxyde de carbone par kilowattheure (CO2eq/kWh).

Pour déterminer la quantité totale d’émissions de GES, le projet Renewable Energy Investment Strategies a compilé plusieurs études. Celles‑ci comparent les émissions pour un cycle de vie des technologies de production d’électricité renouvelables et non renouvelables. Les émissions « d’un cycle de vie » tiennent compte de la production de GES à toutes les étapes de la production, et non pas uniquement au moment de l’utilisation finale.

Le rapport révèle qu’en matière d’émissions sur l’ensemble du cycle de vie, le charbon produit le plus de CO2eq/kWh. Le gaz naturel arrive en deuxième position, l’énergie photovoltaïque (panneaux solaires) en troisième position et l’éolien terrestre en produit le moins. L’énergie nucléaire, en revanche, ne produit aucune émission de GES pendant son fonctionnement et sur l’intégralité de son cycle de vie produit environ 12 g CO2eq/kWh, selon la World Nuclear Association.

Le problème de l’éolien et du solaire est qu’ils ne sont pas fiables. Le soleil ne brille pas toujours, et le vent ne souffle pas en permanence. En effet, selon la National Wind Watch, les éoliennes fonctionnent approximativement à rythme qui oscille entre 15% et 35% de leur capacité. Par conséquent, d’autres formes d’énergie, comme le gaz naturel (un combustible fossile) doivent, paradoxalement, venir les compléter.

La meilleure solution en matière d’énergie renouvelable pour pallier le manque de fiabilité de l’énergie éolienne et solaire consiste à stocker l’énergie excédentaire dans des batteries lithium‑ion et à la restituer au réseau en cas de besoin. Mais cela engendre des émissions de gaz à effet de serre.

Selon un rapport de la revue Renewable and Sustainable Energy Reviews d’Elsevier, analyser le cycle de vie des systèmes de stockage d’énergie est une tâche complexe, car il faut pouvoir tracer les matériaux, les énergies et les émissions. Mais les moyens existant peuvent fournir une bonne compréhension des émissions probables de GES dans le cas du stockage sur batteries lithium‑ion.

Concernant les émissions supposées de GES que génèrent le stockage par batterie, le rapport d’Elsevier affirme que, dans des conditions optimales, la réduction maximale d’émissions de GES envisageable, en comparant les émissions des générateurs diesel à celles de l’énergie éolienne et solaire, est de 50%. Les émissions du diesel varient, mais la moyenne des estimations était de 477 g CO2eq/kWh.

Si on divise ce dernier chiffre par 50% on obtient, dans le meilleur des cas, une moyenne approximative de 238,5 g CO2eq/kWh d’émissions de gaz à effet de serre pour les batteries lithium‑ion.

Par conséquent, lorsque les exigences que génère le stockage de l’électricité par batterie sont prises en compte, la réduction des émissions de GES qu’apporte l’énergie éolienne et solaire n’est plus significative par rapport au charbon. Par rapport au nucléaire, cela a pour effet d’augmenter les émissions de GES.

Besoins accrus en ressources minérales

Selon l’Agence internationale pour l’énergie (AIE), les systèmes énergétiques alimentés par des technologies énergétiques propres nécessitent généralement plus de minerais pour leur construction que leurs équivalents à base de combustibles fossiles.

« Une voiture électrique type nécessite six fois plus d’intrants minéraux qu’une voiture conventionnelle, et une centrale éolienne terrestre requiert neuf fois plus de ressources minérales qu’une usine à gaz », rapporte l’AIE. « Depuis 2010, la quantité moyenne de minerais nécessaire à la production d’une nouvelle unité de capacité de production d’électricité a augmenté de 50% à mesure que la part des énergies renouvelables dans les nouveaux équipements augmentait. »

Selon l’AIE, même dans le cadre de « scénarios de développement durable », la demande de lithium augmentera de 42% d’ici 2040 par rapport aux niveaux de 2020, le graphite de 25%, le cobalt de 21%, le nickel de 19%, le manganèse de 8% et les terres rares de 7%.

En ce qui concerne les secteurs qui contribuent le plus à l’augmentation de la demande de minéraux, l’AIE avance que “l’énergie éolienne se hisse en tête de liste, soutenue par l’énergie éolienne offshore, qui nécessite beaucoup de matériaux. L’énergie solaire photovoltaïque suit de près, en raison du simple volume de capacité qui y est associé. »

En outre, « dans les scénarios associés au changement climatique, la demande minérale destinée aux VE [véhicules électriques] et au stockage par batterie est un facteur important, car elle est multipliée au moins par 30 jusqu’en 2040 », indique l’AIE.

Concernant la capacité à répondre à l’augmentation de la demande à court terme, l’AIE indique que « certains minéraux tels que les matières premières que sont le lithium et le cobalt devraient être excédentaires à court terme ». En revanche, d’autres, tels que le lithium chimique, le nickel pour les batteries ou les composants essentiels des terres rares, seront probablement confrontés à une offre limitée dans l’avenir.

À plus long terme, l’AIE précise que « dans un scénario respectueux des objectifs climatiques, les approvisionnements que l’on peut attendre des mines actuelles et de celles qui sont en cours de construction ne devraient couvrir que la moitié des besoins prévus en lithium et en cobalt et 80% des besoins en cuivre en 2030 ».

Par ailleurs, si aujourd’hui il y a généralement assez de matière première pour répondre à la demande croissante, le problème qui se pose vient des pays qui exploitent ces minéraux, selon l’AIE.

« Pour le lithium, le cobalt et les terres rares, les trois premières nations productrices contrôlent plus des trois quarts de la production mondiale », indique l’AIE. « Dans certains cas, un seul pays est aux commandes d’environ la moitié de la production mondiale. En 2019, la République démocratique du Congo (RDC) et la République populaire de Chine (RPC) contrôlaient environ 70% et 60% de la production mondiale de cobalt et d’éléments de terres rares, respectivement. »

« Le niveau de concentration est encore plus élevé dans le cas des opérations de transformation, où la Chine a une forte présence dans tous les domaines. La part de la Chine dans le raffinage est d’environ 35 pour cent pour le nickel, de 50 à 70 pour cent pour le lithium et le cobalt, et de près de 90 pour cent pour les terres rares. Les entreprises chinoises ont également réalisé d’importants investissements dans des actifs à l’étranger, en Australie, au Chili, en RDC et en Indonésie. »

Tout pays détenant le contrôle d’un matériau critique devient problématique en termes de relations étrangères et, pour beaucoup, c’est encore plus inquiétant lorsque ce pays est la Chine. Le 22 février, l’administration Biden a admis que les États‑Unis dépendent toujours plus de la Chine pour le raffinage du cobalt, du lithium, des terres rares et d’autres minéraux critiques et que cette dépendance constitue une menace pour la « sécurité nationale et économique ».

Pour lutter contre cette menace, le président Joe Biden a publié une déclaration annonçant que les États‑Unis voulaient développer leur production nationale et s’affranchir de leur dépendance à l’égard de la Chine.

Cependant, selon l’AIE, il faut en moyenne 16 ans et demi entre la découverte d’une mine et le début de la production, et « ces délais longs soulèvent des questions quant à la capacité d’augmenter la production si la demande devait rapidement décoller ».

Mais le monopole des exploitations n’est pas le seul problème à prendre en compte dans le cas de l’extraction minière.

En décembre 2021, par exemple, des chercheurs de l’université Northwestern se sont penchés sur l’extraction des matières premières utilisées dans les batteries lithium‑ion et ont analysé son cycle de vie environnemental. Leur article a été publié dans la revue One Earth.

Ils ont conclu que l’extraction du cobalt était associée à une recrudescence de la violence, ainsi qu’à des problèmes de santé physique et mentale, la toxicomanie, l’insécurité alimentaire et hydrique, entre autres. Ils ont également noté que certaines populations perdaient leurs terres communales, terres agricoles ou leurs maisons au profit de l’extraction du cobalt par les mineurs.

« On pourrait penser que l’exploitation minière consiste simplement à aller chercher quelque chose dans le sol », explique Sera L. Young, professeur associé d’anthropologie à l’université Northwestern. « Mais ils ne creusent pas dans des terrains vagues. Ce sont les terres familiales qui sont mises à nu. Les gens creusent littéralement des trous dans le sol de leur salon. Les répercussions de l’exploitation minière peuvent toucher presque tous les aspects de la vie. »

Cette référence à « tous les aspects de la vie » comprend les enfants. En République démocratique du Congo, on estime que le nombre d’enfants travaillant dans les mines dans des conditions d’esclavage s’élèvent à 40.000, certains ayant à peine 6 ans. Au départ, on espérait que le président de la RDC, Felix Tschisekedi, mettrait un terme à ces abus, mais ces espoirs aujourd’hui s’amenuisent.

En Amérique du Sud, selon l’Institute for Energy Research, les activités minières consomment 65% des ressources d’une région pourtant déjà limitée en eau. Copiapó, la capitale de la région d’Atacama au Chili, abrite une des plus grandes réserves de lithium connues au monde.

« Nous avions une rivière avant, qui maintenant n’existe plus. Il n’y a plus une goutte d’eau », a déclaré Elena Rivera Cardoso, présidente de la communauté indigène Colla de la commune de Copiapó, au National Resources Defense Council.

Elle affirme que toute l’eau du Chili est en train de disparaître du fait de la mine de lithium de la région.

« Dans tout le Chili, il y a des rivières et des lacs qui ont disparu, tout cela parce qu’une entreprise a beaucoup plus de droits sur l’eau que nous en tant qu’êtres humains ou citoyens du Chili », a‑t‑elle poursuivi.

Une crise énergétique qui couve

Le « Green Deal » européen et son dispositif « Fit for 55 » qui prévoit une réduction de 55% des émissions de GES d’ici à 2030, ont été approuvés par l’UE en 2020. En outre, l’objectif global est de rendre l’UE « climatiquement neutre » d’ici à 2050.

De plus, lors de la COP26 de 2021, 153 pays se sont engagés à prendre de nouveaux objectifs de zéro émission nette pour 2030. Ce n’est pas la première fois, avec le Green Deal et la COP26, que les pays européens s’engagent à respecter l’objectif « zéro émission ».

En 2000, l’Allemagne a adopté une loi sur les sources d’énergie renouvelables (EEG), imposant que 6% de l’énergie provienne de ressources renouvelables. En 2017, cette loi a été révisée, portant la part des ressources renouvelables à 40 puis 45% en 2025. Cette exigence passera à 65% en 2030, selon le ministère fédéral des Affaires économiques et de l’Action climatique.

En 2018, la République tchèque s’est engagée à ce qu’au moins 13% de son énergie proviennent de sources renouvelables d’ici 2020. Le pays s’est également engagé à ce que 18% à 25% de sa production d’électricité proviennent de sources renouvelables d’ici 2040 et a déclaré qu’elle « soutenait globalement » les objectifs de l’UE en matière de diminution des émissions de GES.

Pourtant, malgré leurs déclarations en faveur d’un recours accru aux énergies renouvelables et pour une baisse de la production nationale de combustibles fossiles, des pays comme l’Allemagne, l’Italie, la République tchèque et d’autres ont augmenté leur dépendance à l’égard des importations de gaz naturel russe pour compenser leurs déficits énergétiques.
En conséquence, la Russie est l’un des principaux producteurs mondiaux de gaz naturel, juste derrière les États Unis, et le plus grand exportateur de gaz naturel au monde. En 2021, la Russie fournissait près de 40% de la demande de gaz naturel de l’Union européenne, selon l’AIE. Mais lorsque la Russie a envahi l’Ukraine, cette dépendance est devenue une enclume énergétique autour du cou de l’Europe.
À la suite de l’invasion ukrainienne, l’Europe a instauré des sanctions à l’encontre de la Russie de façon coordonnée avec les États Unis et ses alliés. En représailles, la Russie a pris des mesures pour couper l’Europe de ses livraisons de gaz.
Grâce à son engagement précoce en faveur du zéro émission nette, l’Allemagne est le pays ayant le système d’énergie renouvelable le plus avancé. Toutefois, les énergies renouvelables ne représentent que 19% du total, selon Geopolitical Intelligence Services. Soixante seize pour cent proviennent toujours de combustibles fossiles, dont le gaz naturel qui représente 26% de ses besoins énergétiques de l’Allemagne.
Malgré cela, la production nationale de gaz du pays ne représente qu’un dérisoire 5%. Le reste est importé, dont 55% en provenance de Russie. Selon le Fonds monétaire international, l’UE, la République tchèque, l’Italie et d’autres pays se trouvent dans une situation similaire, ayant augmenté leur dépendance vis à vis des importations de gaz russe pour compenser leurs déficits énergétiques.
En conséquence, les Européens se préparent à un hiver rude qui pourrait se manifester par des coupures de courant voire des pénuries alimentaires.

En août, Biden a signé une loi appelée Loi sur la réduction de l’inflation. Malgré son nom, l’impact réel de cette loi sur l’inflation est « négligeable« , selon des analystes indépendants. Par contre, il s’agit selon Joe Biden de « la mesure la plus offensive jamais entreprise » en termes d’objectifs climatiques.

Noyée dans les quelque 700 pages de la loi, se trouve une disposition qui renforce le pouvoir de l’Agence de protection de l’environnement (EPA) en matière de réglementation des émissions de gaz à effet de serre.

Plus précisément, la Loi sur la réduction de l’inflation instaure un programme de réduction des émissions de méthane en vertu d’un nouvel article sur la qualité de l’air, ce qui permet à l’EPA d’imposer une taxe sur certains « polluants atmosphériques ».

Le plus important, c’est qu’il s’agit de la première fois que le gouvernement fédéral impose une taxe sur les émissions de GES. Il va ainsi dans le sens des efforts du Congrès pour renforcer le pouvoir de l’EPA dans la lutte contre la « crise climatique ». Désormais les États‑Unis déploient des moyens légaux pour réduire les émissions de GES, à l’instar de l’Europe depuis quelques années.

Les opinions exprimées dans cet article sont celles de l’auteur et ne reflètent pas nécessairement celles d’Epoch Times.