27 janvier 2022

Le renouvelable tout électrique : une chimère de la transition énergétique ?

Par Yannick Moulinier

La transition, le terme rupture serait plus adéquat, doit reposer sur l’utilisation locale et efficace de l’énergie renouvelable, directement ou convertie en électricité sur la base de centrales villageoises. Une utilisation qui fera renaître les territoires comme le nôtre au coût de l’abandon du centralisme métropolitain.

L’une des difficultés pour mettre en place une transition énergétique réside dans certaines idées reçues. Ces idées, qui permettent de tirer parti des caractéristiques des combustibles fossiles tant qu’ils sont abondants, nous amènent à essayer d’exploiter les énergies renouvelables d’une manière qui n’est pas la plus efficace. Lorsque nous évoquons ce problème comme dans le cas du projet d’éoliennes au large de Belle-Île et Groix, nous nous trouvons habituellement face à un mur d’incompréhension, qui ignore les alternatives à ce qui est considéré comme la seule issue au problème de pérennité de nos sociétés, problème qui ne se réduit pas, loin s’en faut, au seul changement climatique.

La forte densité énergétique des combustibles fossiles et leur abondance les rend très intéressants : beaucoup d’énergie concentrée dans un petit volume. Cela favorise le transport de l’énergie extraite pour la consommer à un autre endroit, même lointain. Dans le cas du pétrole, un autre avantage  : c’est un liquide, tout comme les combustibles qui en découlent, ce qui rend leur manipulation et transport encore plus faciles. Ces caractéristiques ont favorisé la création de grands centres de production jusqu’à leur hypercentralisation comme une des conséquences d’un pétrole abondant et bon marché même si d’autres facteurs ont pu et continuent de jouer (bas salaires, règles sociales et environnementales inexistantes, fiscalité « attractive », infrastructures financées par la puissance ou la dette publique, etc.).

Par contraste, la production d’énergie renouvelable est très répartie et de faible densité énergétique. De plus, il est difficile de la transporter sur de grandes distances. On peut certes la convertir en électricité. Mais seulement entre 15 et 20 % de l’énergie disponible peut être récupéré, avec des pertes additionnelles lors du transport de l’électricité, et des problèmes de disponibilité du réseau s’ajoutant au caractère intermittent du solaire et de l’éolien.

On peut essayer de contourner ces problèmes en convertissant l’électricité produite en hydrogène, mais il faut ajouter entre 25 et 40 % de pertes additionnelles dans l’électrolyse, et si on essaye d’utiliser cet hydrogène dans un moteur, il y aura une nouvelle baisse de l’énergie restituée de l’ordre de 50 %, de sorte qu’au final on aura récupéré moins de 10 % du flux initial. De plus, l’hydrogène est délicat à manipuler et transporter dans des conditions de sécurité acceptables.

Des alternatives existent, comme les stations de transfert de l’énergie produite (STEP) utilisant le pompage inversé vers des retenues d’eau ou le stockage dans des batteries, avec des pertes réduites mais avec des localisations limitées pour les premières ou, pour les secondes, un coût économique et énergétique élevé en matériaux rares (lithium et cobalt entre autres) ou encore relativement communs comme le cuivre, dont certains sont, à l’égal du pétrole, à l’aube de leur pic de production.

Ne peut-on profiter de cette énergie abondante, de meilleure manière que de vouloir la cantonner à la production d’électricité, en s’inspirant par exemple des technologies de basse intensité ou low tech ? Et dans un territoire comme Belle-Île profitant d’un ensoleillement et d’un régime des vents favorable, ce devrait être d’actualité, mais cela nécessite une autre vision de la transition énergétique.

En vertu du Second Principe de la Thermodynamique, la transformation d’un type d’énergie à un autre se paye par une perte d’énergie utilisable, d’autant plus grande que sont différents les types d’énergie initial et final. Par exemple, la transformation de l’énergie mécanique du vent en électricité implique des pertes allant jusqu’à 75% de l’énergie incidente dans l’aérogénérateur. Si cette énergie mécanique du vent est convertie en énergie mécanique pour actionner les engrenages d’un moulin par exemple, les pertes sont bien moindres, de l’ordre de 20%. Certes, cela peut ressembler à de la science fiction, mais aux premières décennies de l’ère industrielle, ces procédés étaient largement utilisés et même à Belle-Île jusqu’aux années 50 ou 60.

Ce qui est sûr, c’est qu’il existe déjà des technologies appropriées qui requièrent des matériaux et des processus constructifs plus simples que les renouvelables électriques. Plus faciles à installer et à entretenir , ils sont énergétiquement 2 à 3 fois plus efficaces que de produire de l’électricité (à l’exemple des chauffe-eau solaires ou des dispositifs de capteurs solaires à air sans parler des cuiseurs et fours solaires). Avec en prime le fait que l’énergie peut être utilisée de manière directe sans passer par un réseau disproportionné.

Cela étant, sur la base par exemple de centrales villageoises, le renouvelable peut servir à la production d’électricité, mais à condition d’en réserver l’utilisation pour les besoins à l’échelle locale. On peut aussi développer la cogénération (par exemple : panneaux photovoltaïques récupérant la chaleur pour le chauffage des maisons, ou moulins de nouvelle génération, produisant de l’électricité quand la fonction principale n’est pas de moudre du grain). Certes il reste à développer la recherche pour améliorer ce qui existe comme low tech, mais cela serait plus profitable que de développer l’avion à hydrogène, la voiture électrique, les gadgets connectés, la 5G et autres fantaisies de la start up nation qui passent sous silence les points de basculement en matière d’exploitation minière pour de nombreux métaux dont le cuivre (cf. rapport de l’Agence Internationale de l’Energie1).

Avec un ensoleillement des plus élevé de l’hexagone, et une bonne exposition aux vents, sans même évoquer une biomasse fort peu valorisée, Belle-Île ne manque pas d’atouts pour avancer sur la voie d’une transition énergétique décentralisée et efficace, lui assurant une certaine autonomie dans bien des domaines.

Quel est l’inconvénient de cette approche ? Que la production devienne répartie, ce qui serait certes logique  parce que les énergies renouvelables sont de nature réparties. Avec de tels modèles non électriques d’utilisation des énergies renouvelables, au lieu d’avoir de grandes usines en peu de sites, l’économie d’échelle associée à une énergie répartie favoriserait la création de petites fabriques avec moins d’impact environnemental sur leur voisinage, assurant de plus une vie économique locale.

Pourquoi une telle obsession avec la généralisation de l’électricité ? Parce que le paradigme du fossile, et en France celui du nucléaire, n’a pas été abandonné, et on continue de souhaiter amener l’énergie depuis les lieux de génération électrique jusqu’aux centres actuels de production industrielle et de consommation. Pour cette raison, le débat sur la transition est centré sur la production d’électricité, à tel point que les gens croient que les renouvelables sont pour produire seulement de l’électricité, avec un discours dominant qui prétend atteindre la neutralité carbone avec de l’électricité 100 % renouvelable (et beaucoup de nucléaire en France, aussi peu durable que le fossile). Peu importe que l’électricité représente seulement 20% du total de l’énergie finale consommée, que cela fait des décennies que ce pourcentage ne parvienne à augmenter, et qu’une bonne partie de l’activité économique ne puisse être électrifiée, et peu importe que le rendement de la production d’électricité renouvelable soit souvent inefficient.

La centralisation de la production industrielle durant les deux derniers siècles a conduit à celle du pouvoir politique, et on utilise ce centralisme comme moyen d’imposer une transition renouvelable qui soit aussi centralisatrice. Mais la Nature ne peut être contredite, et si l’énergie renouvelable est d’essence distributive, il ne sera pas possible de la centraliser. En s’entêtant à faire quelque chose d’impossible, nous n’arriverons à rien, sauf à nous effondrer comme société. La fixation de l’agenda des renouvelables électriques et la négligence des alternatives renouvelables non électriques est une manière de maintenir quoi qu’il en coûte le centralisme, alors que celui-ci devient inadapté au fur et à mesure de la disette énergétique prévisible pour le pétrole et les autres fossiles et fissiles à plus ou moins court terme.

Ne nous trompons pas : la promotion de l’électricité renouvelable cherche à favoriser les grands centres de production/consommation face à la périphérie de génération énergétique. Cela ressemble fort à un modèle de spoliation du territoire, à l’exemple du projet non citoyen d’éoliennes au large de Belle-Île et Groix.

La transition, le terme rupture serait plus adéquat, doit reposer sur l’utilisation locale et efficace de l’énergie renouvelable, directement ou convertie en électricité sur la base de centrales villageoises. Une utilisation qui fera renaître les territoires comme le nôtre au coût de l’abandon du centralisme métropolitain. Et bien sûr une telle transition est indissociable de ruptures dans les autres domaines de l’activité humaine économique, sociale et culturelle en visant une sobriété respectant le droit de vivre dignement de chaque habitant des territoires et de la planète dans son ensemble.

Yannick Moulinier

1https://www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions/mineral-requirements-for-clean-energy-transitions