Plan pluriannuel de l'énergie, 3 mots essentiels : efficacité, nuisance et coût

La PPE devrait être dévoilée mardi 27 novembre. C'est l'heure des choix, même si ceux-ci ne sont pas irréversibles, car des avancées technologiques ou scientifiques sont toujours possibles. Il va falloir choisir, ralentir ou mettre en sommeil certaines énergies et en développer fortement d'autres.

Dans ces choix, trois critères sont les plus importants.

L'efficacité

L'efficacité est souvent associée au rendement. Le rendement énergétique c'est le rapport entre l'énergie potentielle de départ et l'énergie produite à l'arrivée (il est toujours inférieur à 1 ou 100 %). La thermodynamique, c'est la transformation de chaleur en travail. C'est la production d'énergie la plus fréquemment utilisée et ceci depuis l'âge de la pierre avec le feu. C'est aussi celle qui a le rendement le plus faible. Dans le domaine du nucléaire, de la chaleur produite par la fission, il ne va rester que 30 % pour produire de l'électricité. Le meilleur rendement dans ce domaine consiste à récupérer une partie de la chaleur pour l'utiliser dans un second cycle (c'est le cas des TAC au gaz). A ce manque d'efficacité s'ajoute une augmentation de la chaleur de façon globale. La Terre étant un espace limité, plus on produira de chaleur, plus il fera chaud ; l'augmentation du Co2 jouant plutôt le rôle d'accélérateur dans ce domaine.

On peut produire de l'énergie par la mécanique, en particulier la mécanique des fluides, les gaz et les liquides. C'est le cas notamment avec l'éolien et l'hydraulique. Avec l'éolien, on utilise qu'une partie de l'énergie cinétique du vent. Même si on examine la surface couverte par les pales de l'éolienne, on observe que ce n'est qu'une partie du vent qui frappe les pales, la majeure partie passant à travers. Le rendement de l'éolien est donc faible dans son ensemble mais fort quand l'énergie cinétique du vent est utilisée. Il en va tout autrement de l'énergie hydraulique. Toute l'énergie cinétique d'une chute vient frapper la turbine au bout de la conduite forcée. Bien sûr, il y a une perte par rapport à l'énergie potentielle du bassin supérieur, mais le rendement dépasse toujours les 80 %. C'est donc l'énergie la plus efficace, même si elle n'est pas sans nuisances. Il en va tout autrement de l'hydrolien qui, par la surface couverte présente les mêmes défauts que l'éolien, avec en plus, la corrosion due aux sels. Désolé Monsieur Mélenchon, mais la seule hydrolienne en service a dû être retirée des fonds marins, bouffée par la corrosion et avec les pales obstruées par les saloperies que le courant entraîne.

Les nuisances

Avec le nucléaire, on va produire de l'électricité pendant un siècle pour avoir des déchets radioactifs durant 100 000 ans. Imaginez si cela avait été le cas avec les excréments humains. Certains disent qu'on est dans la merde en ce moment mais là, on baignerait dedans ! Dans 10 000 ans le nucléaire aura disparu mais pas les déchets. Qu'ils soient enfouis ou pas, on peut faire confiance aux hommes quand il s'agit de s'entre-tuer, les déchets radioactifs deviendront des armes redoutables.

La combustion d'énergies fossiles comme le gaz, le charbon et le pétrole entraîne des nuisances. La palme revient au pétrole avec les transports, qu'ils soient terrestres, maritimes ou aériens, ce dernier étant le seul à apporter des nuisances dans les hautes couches de l'atmosphère. Le développement constant du transport aérien, notamment en raison des compagnies low-cost, est une des plus grandes menaces du changement climatique. La biomasse n'est pas si bio que ça, car la production se fait après combustion. A la différence du charbon, les nuisances sont doubles avec la biomasse. En effet le charbon est acheminé le plus souvent par train alors que la bois l'est par camion. On a ainsi une empreinte carbone qui précède la production d'électricité. Mais il est vrai que c'est aussi le cas pour les pétroliers et méthaniers. Le photovoltaïque comporte des nuisances identiques au nucléaire. La durée de vie des panneaux ne dépasse guère les 20 ans et leur recyclage pose des problèmes en raison de leur nombre.

L'éolien occupe beaucoup moins de surface au sol que le solaire. Son recyclage pose moins de problèmes, d'autant qu'à mon avis, on arrivera à réutiliser les mats. L'empreinte carbone de l'éolien est l'une des plus faibles.

Les barrages au fil de l'eau perturbent la circulation de l'eau. Il faut construire des "ascenseurs à poisson", faire des lâchers d'eau pour éviter la trop grande accumulation de limon, une trop grande retenue d'eau peut provoquer un micro climat. Le cours d'eau est mieux régulé, mais on a pu remarquer que les rives du Nil étaient moins fertiles depuis la disparition des inondations. Lors de leur construction, l'empreinte carbone des barrages est très importante, des vallées entières doivent être inondées, ce qui limite les possibilités de nouvelles constructions.

Le coût

Le coût des énergies a beaucoup évolué. Le nucléaire a nécessité des très grands investissements au cours des années 70 et 80. La filière à eau pressurisée a remplacé celle graphite gaz et s'est révélée profitable en raison du faible coût de la matière première (l'uranium) en rapport avec la quantité d'électricité produite. Mais les premières centrales Rep sont arrivées en fin de vie alors que les centrales UNGG ne sont pas encore démontées. Le démantèlement va coûter très cher. Le grand carénage, s'il a lieu, encore plus cher (c'est un peu monter plus haut pour que la chute soit plus importante) et l'EPR est une véritable catastrophe économique. Le prix du MWh nucléaire évalué à 62 euros en 2015 est déjà largement dépassé et celui produit par l'EPR dépassera les 100 €.

Jusqu'en 1973, date du premier choc pétrolier, le pétrole était une énergie très bon marché. Depuis le prix du pétrole est fluctuant et dépend souvent de la situation politique. Hormis les USA et la Russie, les pays producteurs de pétrole sont des pays peu industrialisés, alors que les pays industrialisés (=les acheteurs) n'ont pas la ressource. Vu qu'il s'agit d'une ressource finie, le pétrole représente une énergie fossile très aléatoire, avec un coût qui ne varie pas forcément en fonction du marché. Le gaz naturel a des applications plus réduites que le pétrole. Il sert  à un coût très élevé (100 € le MWh) à produire de l'électricité, à la cuisson et au chauffage. Son coût reste assez élevé et les principaux pays producteurs se comptent sur les doigts de la main.

Le solaire présente le paradoxe d'être, selon les lieux d'implantation, à la fois l'énergie la plus chère et la moins chère. Sur un de mes articles de blog, je parle d'un champ de panneaux solaires installés à proximité d'un barrage sur le Rhône, Baix logis neuf. Le coût du MWh produit par ces panneaux est de 136,9 €, et il ne s'agit que de l'amortissement des installations sur une période de 20 ans (par comparaison le MWh produit par le barrage doit se situer autour des 25 €). Le refuge des Evettes, en Haute Maurienne, fut reconstruit en 1968 et tout de suite équipé en panneaux solaires. Situé dans un parc national, quel aurait été le coût d'une ligne électrique enterrée pour amener l'électricité jusqu'au refuge ? Le solaire est la seule énergie entièrement autonome, directement consommable, sans transport. Pour les villages isolés d'Afrique, c'est assurément l'énergie la moins chère.

Le coût de l'éolien a fortement diminué et se situera en dessous de celui de l'EPR. Mais son fonctionnement intermittent oblige à des investissements plus nombreux en rapport avec la quantité totale d'énergie fournie.

L'énergie hydroélectrique est la moins chère, mais les possibilités d'implantation de nouveaux barrages restent limitées. C'est aussi une énergie stockable par les barrages lacs et les STEP. Les STEP ne doivent leur survie qu'à l'énergie nucléaire, tant la quantité d'énergie pour remonter l'eau est importante. Quand le nucléaire disparaître, les STEP resteront en état de fonctionner mais il n'y aura plus de carburant.

Vers de nouvelles énergies ?

On peut produire de l'électricité à partir d'une impulsion (=fourniture) électrique. C'est ce prétendent les partisans de la fusion nucléaire. On parle alors de Quotient ou de COP (coefficient de performance). S'il se réalise, le projet Iter annonce un Quotient de 10, on produira 10 KWh

quand on en consommera 1. Un ingénieur italien, Rossi, prétend avoir réalisé la fusion froide avec son e-cat. On serait ici sur un Quotient entre 4 et 5. Si un projet est réalisable, on peut le faire breveter (on ne tient pas compte de l'efficacité de l'invention, on cherche seulement à savoir si, avec les moyens techniques employés, c'est réalisable). Or l'Office Européen des Brevets (OEB) a refusé de breveter l'invention de Rossi. La fusion froide ressemble beaucoup à du charlatanisme.

Est-ce que la fusion nucléaire fera un jour l'objet d'un dépôt de brevet ? Une majorité de scientifiques en doutent mais cela n'a pas empêché plusieurs pays d'Europe d'investir plus de 15 milliards d'euros dans Iter. L'Etat français n'est jamais en reste pour investir dans des projets qui ne verront jamais le jour. Pour le seul dossier de pré-étude du surgénérateur Astrid, l'Etat (c'est-à-dire tous les français) a investi 670 millions d'euros.

Les nouvelles Stations de Transfert d'Energie (STE) auront un COP supérieur à 15. On pourra produire de l'électricité en illimité, sans impact environnemental, et avec un coût du MWh variant entre 12 et 15€. Le projet, contrairement à la fusion froide et à Iter, est techniquement réalisable puisque l'OEB a validé le brevet PCT sans restriction et en le décrétant susceptible d'applications industrielles. Mais techniquement réalisable ne veut pas dire efficace. Ce système ouvert de production d'électricité (un COP supérieur à 1 n'est possible que dans un système ouvert) ne permettait pas de faire une évaluation de son efficacité lors du dépôt de brevet. Après de nombreuses modifications, j'ai pu évaluer un COP supérieur à 15. Ce sont des calculs respectant les lois de la physique qui m'ont permis d'arriver à ce chiffre. Mes calculs sont peut-être faux mais je les ai déjà soumis à une bonne douzaine de chercheurs physiciens et jusqu'à présent aucun ne m'a fourni un corrigé. Si les calculs sont validés, tous les pays ayant un peu de relief pourront produire autant d'électricité qu'ils en ont besoin et à un coût très faible.

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