L’électricité d’origine renouvelable en France
Aujourd’hui, l’épuisement des ressources en énergie fossile et la question de la préservation de l’environnement conduisent à une réflexion plus poussée sur les moyens de production d’électricité renouvelable. Nous allons nous intéresser ici aux principales filières de production d’électricité propre.
Image représentant les principales sources de production d’énergie renouvelable autour de la planète.
Solaire photovoltaïque
Il s’agit d’un principe de production d’énergie électrique très prometteur. En effet, c’est une source d’énergie non polluante (sans conséquence aucune pour l’environnement), silencieuse, et qui offre une très grande fiabilité. Les cellules photovoltaïques produisent du courant à partir du rayonnement solaire. Les installations photovoltaïques sont connectées à des réseaux qui transforment, à l’aide d’onduleurs, le courant continu en courant alternatif. L’ensoleillement n’étant pas le même partout, le rendement peut différer d’une région à l’autre. Une solution, qui tient encore de la fiction pour le moment, a cependant été envisagée : la production photovoltaïque dans l’espace. La Nasa aurait imaginé des usines photovoltaïques capables de nous approvisionner en continu. En attendant, en 2010, le solaire photovoltaïque produisait 1 TWh d’électricité en France.
Solaire thermodynamique
L’énergie solaire offre aujourd’hui de très belles perspectives. Une centrale solaire thermodynamique permet d’exploiter directement la chaleur du soleil. En effet, les rayons du soleil sont concentrés à l’aide de miroirs pour chauffer de l’eau en vapeur via un fluide caloporteur. Mais l’irradiation solaire n’est pas constante. Pour un plus grand rendement, il est donc préférable que le site d’exploitation se trouve dans une région fortement ensoleillée. En outre, l’énergie produite peut nécessiter un stockage. Le scénario « bleu », proposé par l’Agence Internationale de l’Energie, prévoit que la production d’électricité issue du solaire thermodynamique s’élève à 2500 TWh par an d’ici à 2050.
Production marémotrice
Dans certaines régions, l’exploitation des grandes amplitudes de marées permet de produire une importante quantité d’énergie. L’usine marémotrice utilise l’énergie du mouvement des mers et plus particulièrement celui des marées. Un barrage est d’abord établi sur un estuaire. Lorsque la marée monte, le barrage est ouvert et laisse passer la mer qui envahit le bassin. Ce dernier se remplit jusqu’à atteindre son plus haut niveau. Dès que la marée se prépare à redescendre, le barrage est fermé. Il faut ensuite attendre que le niveau de la mer ait suffisamment baissé. Lorsque c’est le cas, l’eau stockée dans le bassin se déverse alors dans la mer en entraînant des turbines hydroélectriques. Certaines centrales fonctionnent à marée montante et descendante. C’est le cas de la centrale marémotrice de La Rance. En 2010, la part de production d’énergies marines dans la production française d’électricité d’origine renouvelable s’élevait à 0,7 %. Cependant, la construction d’un barrage suppose la modification de l’aspect visuel de certains sites côtiers. C’est pourquoi d’autres solutions ont également été envisagées. En effet, les marées ne sont pas les seules à être à l’origine des courants marins. La rotation de la Terre ou encore les écarts de température jouent également un rôle important. Ainsi, il existe des courants très puissants à dans certaines régions, courants qui pourraient être exploités à l’aide d’hydroliennes, sans nécessiter pour autant la construction de grosses infrastructures telles que les usines marémotrices. L’hydrolienne fonctionne comme une éolienne, mais sous-marine : elle utilise l’énergie des courants marins (contre celle du vent pour les éoliennes) ; cette énergie hydraulique est ensuite transformée en énergie mécanique, elle-même transformée en énergie électrique à l’aide d’un générateur. Le potentiel des hydroliennes s’élèverait à plusieurs centaines de TWh par an.
Géothermie
Dans certaines régions, il est possible, après forage, de trouver de l’eau à température élevée. Entre 150 et 350 °C, il s’agit de géothermie haute température qui permet de produire de l’électricité. L’eau infiltrée, qui crée un réservoir à haute température, est remontée à la surface grâce à une pompe. Elle se transforme en vapeur ; la vapeur fait ensuite tourner une turbine qui entraîne un alternateur qui, à son tour, produit de l’électricité. La géothermie représente 0,1 % dans la production d’électricité d’origine renouvelable en France. Cependant, la géothermie nécessite de disposer d’un sous-sol qui soit chaud mais qui contienne également de l’eau. Cela limite son application car nombreux sont les sols chauds qui ne contiennent pas d’eau. En Alsace, à Soultz-sous-Forêts, la technologie dite des « roches fracturées » est en cours d’expérimentation : de l’eau froide est injectée à 5000 m de profondeur. Elle circule dans les fractures de la roche chaude, ce qui fait augmenter sa température. Comme dans le système géothermique classique, elle est ensuite pompée par la centrale pour remonter à la surface puis passe dans un deuxième circuit où, par le biais d’un échangeur thermique, elle est transformée en vapeur. Cette dernière fait tourner une turbine qui produit de l’électricité en passant par un alternateur, et l’eau, avant d’être renvoyée dans la roche, peut être utilisée pour des applications industrielles ou agricoles (séchage des céréales par exemple), ou servir à chauffer des bâtiments. La centrale de Soultz a été mise en service en 2008. Pour l’instant, il s’agit d’observation et d’expérimentation afin de comprendre, d’améliorer et de maîtriser cette technologie en fonction des enjeux.
Biomasse et déchets
Il est possible, à la place de combustibles fossiles, de brûler des carburants issus de la biomasse, ou des déchets, pour produire de la chaleur, de la vapeur et de l’électricité. Ainsi, les déchets organiques, le bois ou encore la paille représentent une ressource intéressante. Les ordures ménagères peuvent également être envisagées comme une ressource importante. Une tonne d’ordures ménagères peut produire 300 à 500 kWh. La biomasse représente 5,5 % dans la part de production française d’électricité d’origine renouvelable.
Il existe donc de nombreux moyens pour produire, en France, une électricité d’origine renouvelable. L’électricité, contrairement aux énergies fossiles, est l’énergie de l’avenir. Les ressources naturelles et les technologies de plus en plus développées sont un véritable moyen de satisfaire nos besoins tout en pensant à la planète. Le respect de l’environnement est primordial aujourd’hui et la complémentarité de ces diverses ressources constitue un réel espoir pour l’avenir.