La Terre reçoit du soleil une quantité d’énergie faramineuse ! Nous savons l’exploiter de deux façons : celle qui utilise sa chaleur et celle qui utilise sa lumière.
 Les capteurs solaires

Ils utilisent la chaleur du soleil, c’est à dire les rayons infrarouges qui sont calorifiques. Plusieurs systèmes existent :
Le plus commun se présente sous la forme d’une caisse calorifugée recouverte d’un vitrage. A l’intérieur, il y a un absorbeur noir dans lequel circule un fluide qui transportera la chaleur.
D’autres sont des miroirs incurvés qui suivent le déplacement du soleil et concentrent la lumière pour chauffer : les plus rudimentaires chauffent directement une bouilloire, les plus perfectionnés une huile synthétique (jusqu’à 400° !). Cette chaleur est utilisée pour produire de la vapeur qui génère de l’électricité. Certains sites de Californie s’étendent sur 750 hectares et alimentent 170 000 maisons.

Le principe est qu’elle transforme la lumière du soleil directement en électricité. L’avantage par rapport aux capteurs, c’est que la lumière, contrairement à la chaleur, est assez stable dans le temps et répartie à peu près équitablement dans les régions tempérées. Mais c’est surtout une énergie propre ! Son composant principal en est le silicium, produit à partir de sable ordinaire. Actuellement leur degré d’efficience est de 12 %. Mais des chercheurs californiens viennent d’améliorer ce taux à 20 % ! Malheureusement, le coût de fabrication est encore élevé.

L’eau

Les centrales hydroélectriques (barrages) ont un grand avantage : c’est qu’elles ne polluent pas ! Ou plutôt qu’elles n’émettent aucun gaz polluant et ne créent aucun déchet. Elles sont bien souvent préconisées par les organismes mondiaux (Banque mondiale du développement) dans les pays en voie de développement. Si le principe d’engager ces pays dans une politique énergétique non basée sur le nucléaire et les énergies fossiles est bon, il n’en reste pas moins que les barrages sont plutôt regrettables parce que leur construction engendre forcément l’immersion de centaines de km² de terres (arables bien souvent) ainsi que le déplacement de populations (parfois des tribus indigènes qui vivaient dans et de leur forêt depuis des siècles). Cela entraîne aussi la mort de milliers d’animaux. De plus l’immersion de telles quantités d’arbres engendre des problèmes (émanation de méthane).
Dans ces régions tropicales, une grande étendue d’eau stagnante est propice à la prolifération des insectes vecteurs de maladies graves (paludisme...).
Dernier exemple en date : le barrage de Petit Saut en Guyane française. Gaz De France a inondé 310 000 hectares de forêt amazonienne. Pourtant selon Benjamin DESSUS, chercheur au C.N.R.S. une bonne gestion de la forêt engloutie par les eaux du barrage aurait suffi à produire autant d’électricité que le barrage lui-même et cela sans dégagement de méthane. En effet, la submersion d’une telle quantité de végétation va produire autant de gaz à effet de serre que ne l’aurait fait une centrale thermique au charbon ! Alors quand G.D.F. dit avoir étudié d’autres alternatives, on aimerait faire une comparaison. La vérité, c’est que l’entreprise française voulait expérimenter son savoir dans ce domaine afin de pouvoir l’exporter dans les pays en voie de développement. Quand on sait que le barrage a coûté 27 milliards de francs plus 80 millions qui ont été investis pour mesurer les conséquences écologiques...
Et il y a toujours un risque de rupture pouvant causer de véritables catastrophes. Surtout quand on sait que le béton est " malade ". Cela est dû d’une part à la corrosion des armatures en fer emprisonnées dans le ciment. Celles-ci sont le siège de réactions électrochimiques transformant le fer en rouille. Cela est dû à la nature chimique des éléments composant le béton, ciment et sable et d’autre part à une réaction entre la silice et les alcalins du ciment. Les barrages ont été les premiers concernés car ils sont en contact direct et continu avec l’eau qui intervient dans ces 2 réactions. La région Nord-Pas-de-Calais est la plus touchée par ce phénomène.
En revanche, des mini centrales pourraient se construire le long de très nombreux cours d’eau, remplaçant avantageusement les moulins à eau d’autrefois et cela sans entraîner les inconvénients des grands barrages.

L’énergie éolienne a été utilisée pendant des siècles pour les transports maritimes et par les moulins à vent.
Les progrès technologiques peuvent parfois transformer la nostalgie en projets concrets et modernes. Le bateau de l’équipe Cousteau par exemple à repris cette idée de bateau à voile et s’est inspiré d’un principe dont la découverte remonte à 1852 : l’effet Magnus qui affirme qu’un cylindre en rotation placé dans un courant d’air subit une poussée perpendiculaire au vent. Cela a donné un navire équipé de deux impressionnantes Turbo voiles.
En ce qui concerne nos moulins à vent, ils ont été transformés en éoliennes modernes. Malheureusement, la France a pris un retard considérable. On estime la puissance installée dans le monde à 3500 Mégawatts dont seulement 4 pour la France. Pourtant, c’est une énergie rentable car même au prix où E.D.F. la rachète, elle permet de réaliser 10 à 12 % de bénéfices (parc éolien de Port-la-Nouvelle dans l’Aude).

La taille et la puissance des éoliennes disponibles ne cessent de s’accroître

La Terre

Les geysers naturels symbolisent l’énergie stockée au coeur de la Terre. La géothermie étudie les possibilités d’en tirer profit. Dans certaines régions volcaniques, ce sont des sources de vapeur qui produisent de l’éléctricité, mais dans la plupart des cas ce sont des aquifères d’eau chaude qui produisent de la chaleur.
Technique : 2 forages à 1500-2000 m ; un pour le prélèvement d’eau chaude, le deuxième pour la réintégration de l’eau refroidie. Cette énergie a souffert de problèmes qui sont aujourd’hui résolus. Par exemple la corrosion qui se formaient dans les tuyaux par combinaison entre le fer et les sulfures. Au début on nettoyait, ensuite on injectait des inhibiteurs de corrosion-dépôt. Mais la solution a été d’employer d’autres matériaux !
Exemple : grâce à la géothermie, San Francisco couvre la moitié de ses besoins en électricité et Reykjavik en Islande l’ utilise pour chauffer 80 % des logements.
En France, 200 000 logements sont chauffés ainsi. C’est le résultat d’une politique incitative des pouvoirs publics des années 80 en faveur des énergies renouvelables. Ensuite le prix du baril de pétrole s’est effondré et a freiné le développement des énergies renouvelables surtout la géothermie à cause de ses lourds investissements : un forage coûte de 2 à 10 millions de francs et il faut compter plus du double pour la " tuyauterie " et l’infrastructure de surface.
C’est une énergie qui doit se consommer sur place pour éviter les pertes de chaleur. Pour une bonne rentabilité, il faudrait une distribution en cascade, c’est à dire que la même eau chaude servirait plusieurs fois pour des utilisations aux besoins dégressifs en chaleur (chauffage, pisciculture, serre, thermalisme...).
Un projet est à l’étude que l’on appelle la géothermie des roches sèches. Il s’agit d’établir une circulation d’eau entre la surface et le sous-sol profond (4000 à 5000 m) qui est très chaud !

Le bois

C’est le combustible le plus utilisé à travers le monde et ce, depuis que l’homme a découvert le feu voici quelques 400 000 ans. Aujourd’hui, c’est l’énergie prédominante des peuples miséreux. Malheureusement, il devient rare dans les pays chauds et secs. La corvée de bois prend une part importante du temps des femmes. Le pire, c’est que le rendement énergétique du bois, employé pour la cuisson des aliments est très faible.
De plus, dans beaucoup de pays, l’abattage des arbres provoque un assèchement du sol qui est ensuite érodé, transformant des régions entières en désert.
Mais il n’en reste pas moins que cette solution est bonne et doit être beaucoup plus exploitée. Bien sûr, sa combustion dégage du gaz carbonique mais cela peut être compensé par la replantation d’arbres qui absorbent le CO2 pour rejeter de l’ oxygène. Malheureusement, cela n’est généralement pas fait et quand çà l’est, ce n’est pas de manière écologique, c’est à dire que l’on remplace une forêt " naturelle " en plantation monospécifique avec les inconvénients que l’on connaît.

Le Biogaz

Il est issu de la dégradation anaérobie de la matière organique par des bactéries. Les décharges sont actuellement le plus gros gisement de biogaz. Mais il peut être " fabriqué " : il suffit de mettre, dans des digesteurs, des déchets fermentescibles divers (effluents industriels, boue de station d’épuration, déjection d’élevage, déchets organiques ou ménagers, déchets de cultures).
Cette technique s’appelle la méthanisation. Amiens a été la première ville française à tenter l’expérience : après des débuts difficiles, elle traite actuellement 55 000 t d’ordures ménagères. A Lille, depuis mars 94, circule dans les rues de la ville le premier bus roulant au méthane (issu du traitement des boues urbaines...de Pays-Bas).
Il est dommage de laisser s’échapper ainsi ces gaz dans l’atmosphère quand E.D.F. importe 90% du gaz dont elle a besoin (surtout qu’il amplifie l’effet de serre).

Les marées

Le principe des usines marémotrices consiste à laisser monter la mer dans l’estuaire d’un fleuve avant de fermer une digue qui emprisonnera l’eau. Au bout de quelques heures, la mer reculant, il se crée une importante différence de niveau entre les deux cotés de la digue. Il ne reste plus qu’à profiter de cette chute d’ eau artificielle pour entraîner des turbines produisant du courant. Le processus peut même être inversé : on ferme l’estuaire avant la marée montante.
Il n’existe dans le monde que 4 usines de la sorte dont la plus puissante se trouve en Normandie, dans l’estuaire de la Rance. Sa puissance est de 240 MégaWatts. Trois projets sont à l’étude dont un en Angleterre d’une puissance prévue de 8600 MW.
La rareté de ce type d’ouvrage est essentiellement liée à celle des sites présentant les caractéristiques requises ( forte dénivellation ...). Le coût de revient du Kilowattheure produit est inférieur à celui du nucléaire : 18.49 centimes.

Sources: Université des Sciences de l’Environnement

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