Energies renouvelables : problèmes et solutions

L’océan est une immense force perdue © Charles Crié/ccas

« L’océan est une immense force perdue » © Charles Crié/ccas

La possibilité de stocker l’électricité est le véritable goulot d’étranglement du développement des énergies renouvelables, car ces dernières sont par nature intermittentes, puisqu’il suffit que le ciel soit nuageux ou le vent en panne pour que panneaux photovoltaïques et éoliennes cessent de produire, au risque de déstabiliser tout le réseau. Une seule technologie est aujourd’hui bien au point pour stocker l’électricité : pomper de l’eau pour alimenter des barrages.

La mer, une source inépuisable d’énergie ? Contemplant le mouvement des vagues, Victor Hugo écrivait en 1874 que « l’océan est une immense force perdue ». Un siècle et demi plus tard, la rêverie du poète est devenue un défi d’ingénieur. Les premières éoliennes offshore devraient être installées sur la côte française d’ici quelques années. Des prototypes d’hydroliennes, turbines entraînées par les courants sous-marins, existent également. Enfin, les ingénieurs rivalisent d’imagination pour concevoir des dispositifs utilisant l’énergie de la houle. Stocker le CO2 ? Pour limiter les rejets dans l’atmosphère de CO2, est-il possible de le capturer à la sortie des installations qui en sont grosses émettrices, comme les cimenteries ou les usines sidérurgiques, puis de le stocker sous terre ? Une technologie le permet aujourd’hui : elle consiste à injecter le CO2 dans des puits d’hydrocarbures épuisés. Total l’expérimente sur l’ancien gisement gazier de Lacq. Mais elle a l’inconvénient majeur de nécessiter un transport, complexe et coûteux. D’où l’intérêt d’une seconde technologie, qui consisterait à injecter le CO2 dans des nappes souterraines d’eau salée. Ces dernières sont nombreuses et présentes à peu près dans toutes les régions du monde. Mais des recherches sont encore nécessaires pour s’assurer qu’il n’existe aucun risque de remontée du CO2 à la surface, un tel dégazage pouvant avoir des conséquences dramatiques pour la santé. Pour se prémunir de ce risque, une des pistes envisagées est d’injecter le CO2 dilué dans l’eau dans des couches géologiques particulières, contenant des roches de la famille des basaltes, qui ont la propriété de faire précipiter le gaz sous forme de carbonates solides. Enfin, certains scientifiques envisagent de doper la faculté naturelle des océans à capturer le CO2 en stimulant localement la croissance du plancton qui y participe. Mais cette ingénierie de l’environnement reste hasardeuse et mal maîtrisée, ce qui fait que les chercheurs privilégient aujourd’hui la voie du stockage souterrain.

ITER, c’est parti

Après des années de retard, le projet International Themonuclear Experimental Reactor (ITER), qui doit servir de prototype à l’exploitation de l’énergie de la fusion nucléaire, cette source d’énergie virtuellement inépuisable et ne générant que très peu de déchets radioactifs, démarre pour de bon. Sur le site de Cadarache (Bouches-du-Rhône), les travaux de construction des trois bâtiments qui abriteront la machine Tokamak, au sein de laquelle des plasmas seront chauffés jusqu’à 100 millions de degrés, débutent cette année. Une centaine de kilomètres de voirie reliant Cadarache au port de Berre-l’Étang ont été adaptés au passage des convois qui s’apprêtent à y apporter, à partir de l’année prochaine, les gigantesques pièces industrielles, mesurant jusqu’à 61 mètres de long et pesant jusqu’à 900 tonnes, destinées à la construction du réacteur expérimental. Sa mise en service est fixée pour 2020, avec production des premières réactions de fusion nucléaire aux alentours de 2027.

Stocker l’énergie

La possibilité de stocker l’électricité est le véritable goulot d’étranglement du développement des énergies renouvelables, car ces dernières sont par nature intermittentes, puisqu’il suffit que le ciel soit nuageux ou le vent en panne pour que panneaux photovoltaïques et éoliennes cessent de produire, au risque de déstabiliser tout le réseau. Une seule technologie est aujourd’hui bien au point pour stocker l’électricité : pomper de l’eau pour alimenter des barrages. EDF l’utilise durant les heures creuses dans une trentaine de STEP (stations de transfert d’énergie par pompage), la plus importante étant celle de Grand’Maison (Isère). De nouvelles STEP sont envisageables en France, en particulier en utilisant de l’eau de mer sur des côtes à falaise, mais le stockage massif de l’électricité ne pourra se faire que grâce à de nouvelles technologies. Plusieurs sont en développement : stockage sous forme d’air comprimé dans des cavités souterraines, sous forme mécanique en activant des volants d’inertie, sous forme chimique dans des batteries dites NaS fonctionnant avec du sodium et du soufre, ou encore d’hydrogène dans des piles à combustible, alimentées par l’électrolyse de l’eau. Toutes se heurtent cependant à des rendements insuffisants, et à des coûts encore excessifs. Une des pistes possibles pour stimuler la recherche en la matière serait d’imposer par voie législative un rachat par l’exploitant du réseau de l’électricité stockée à des tarifs supérieurs à celle sortant directement des centrales.

 

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