Impacts environnementaux et sociétaux de la production d'énergie
Impacts environnementaux et sociétaux de la production d'énergie
Impacts environnementaux et sociétaux de la production d’énergie
I. Rejeter la production d’énergie électrique par combustion
Principe
On brûle du charbon, du pétrole, du gaz, qui va nous permettre de chauffer de l’eau, qui va devenir vapeur d’eau et qui sera envoyée dans une turbine en rotation. La rotation de la turbine liée à l’alternateur va permettre de produire de l’énergie électrique.
Rejet massif de CO2
Le problème c’est que l’on a un rejet massif de dioxyde de carbone (CO2). Lorsque l’on fait la combustion d’un hydrocarbure (carbone), on a : $C + O_2 rightarrow CO_2$. Le CO2 est l’un des principaux gaz à effet de serre planétaires. On estime à peu près à 42,5 % les émissions de gaz à effets de serre mondiales, et notamment de CO2, dû à la production électrique.
Extraction
L’autre problème est que l’on a besoin d’extraire les hydrocarbures qu’on brûle. Cela pose deux problèmes majeurs :
– la non pérennité des réserves fossiles qui s’amenuisent à mesure que l’on prélève dans les sous-sols,
– la destruction des écosystèmes liés à l’extraction (mine de charbon à ciel ouvert ou forage de pétrole qui détruisent les écosystèmes locaux).
II. Impacts d’une production renouvelable : photovoltaïque
L’impact est de quatre types dont le premier est le rejet de CO2.
Rejet de CO2
Il n’y a pas de rejet de CO2 pendant la période de production d’énergie mais il y a une dette carbone associée à la fabrication. On estime à peu près que, selon les panneaux solaires et selon leur implantation, il faut à peu près 0,7 à 2,5 années de production avant que les panneaux solaires aient remboursé leur dette carbone et que l’électricité produite soit réellement décarbonée.
Filière du recyclage
Un panneau solaire a une durée de vie de 25 ans. Après, il faut le recycler. On estime qu’il y a environ 95 % en masse du panneau solaire qui est recyclable.
Énergie intermittente
Si on veut l’utiliser massivement pour produire l’électricité, il faut trouver un moyen de stocker l’énergie.
Matière première : fabrication
Entre 1998 et 2020, l’extraction de silicium a été multipliée par un facteur 5. On crée des mines à ciel ouvert. On utilise énormément de chlore ou de produits très acides pour extraire et séparer le silicium du reste qui n’a pas d’intérêt. Cela crée potentiellement des pollutions locales et une mise en danger de l’écosystème. Le marché du silicium est aussi un quasi-monopole de la Chine. La Chine est quasiment le seul producteur local. L’économie mondiale dépend donc beaucoup de la Chine sur ce point.
III. Exemple de la filière nucléaire
On peut étudier cette troisième possibilité dans le cours suivant sur « l’étude d’impact du choix du nucléaire ».
Impacts d'un choix énergétique : l'exemple du nucléaire
Impacts d’un choix énergétique : l’exemple du nucléaire
I. Les avantages de la production nucléaire
Place du nucléaire dans le mix électrique
Dans le monde 11 % de l’électrique provient du nucléaire, et c’est 72 % de l’électricité de France qui provient du nucléaire. En France le nucléaire a une part très importante.
Une production de décarbonée
Sur le cycle complet de vie d’une centrale nucléaire, il y a très peu d’émission de $CO_2$. Le cycle complet comprend la construction de la centrale, son fonctionnement ainsi que le démantèlement de cette centrale et le stockage de ses déchets.
| hydraulique | 4 gC02/kWh |
| éolien | 3 à 22 gC02/kWh |
| nucléaire | 6 gC02/kWh |
| photovoltaïque | 60 à 150 gC02/kWh |
| charbon | 950 gC02/kWh |
On voit que l’hydraulique et l’éolien produisent très peu de $CO_2$, de même que le nucléaire qui en rejette très peu. On voit aussi dans ce tableau que le photovoltaïque rejette beaucoup de gaz à effet de serre. En effet, pour produire des panneaux solaires il faut beaucoup d’énergie. Le charbon est quant à lui très polluant.
Un ressource fossile mais abondante
En effet pour comparer les choses, on estime qu’il reste environ 50 ans de pétrole et de gaz. Pour ce qui est de l’uranium, on estime sa durée à 100 ans, et si on arrive à mettre en place des surgénérateurs (régénération), on estime qu’il nous reste 1 000 ans de ressources pour faire du nucléaire.
II. Des conséquences et des risques à gérer
Les déchets nucléaires
Il est très difficile de gérer les déchets nucléaires : tout ce qui reste après l’utilisation d’une centrale. Les déchets les plus dangereux sont appelés les déchets HA-VL (Haute Activité Vie Longue). En France, en on produit environ $125 m^3/an$, ce qui équivaut à environ 10 semi-remorques. Cela semble assez peu, mais ils sont tellement dangereux qu’ils sont difficiles à gérer. La solution retenue a été de les stocker en profondeur de la Terre (projet Cigéo dans la Marne).
Le risque nucléaire
Comme tout lieu industriel, il peut y avoir un accident, le plus grave étant la fusion du réacteur, comme pour les accidents de Tchernobyl et Fukushima. Il y a alors potentiellement des rejets radioactifs importants : les populations sont irradiés à court terme et il y a une forte pollution nucléaire à long terme.
Le démantèlement
Le démantèlement des centrales en fin de vie est très long et très coûteux, et il n’y a pas encore d’expertise de ce problème car nous n’avons pas eu encore à démanteler réellement une centrale.
Approvisionnement et risque géostratégique
Les mines d’uranium entraînent la destruction des écosystèmes mais aussi la pollution des populations autour de la mine. De plus, en France il n’y a pas d’uranium, on doit donc l’importer, on dépend donc de ces pays qui nous vendent leur uranium.