À l’heure où les conséquences du changement climatique sont de plus en plus visibles sur la planète et ses écosystèmes, la question d’une transition complète vers les énergies renouvelables se pose avec un certain degré d’urgence. Mais une production d’énergie reposant uniquement sur les énergies renouvelables est-elle possible ? Les pays sont-ils capables d’opérer une telle transition ? Pour répondre à ces questions, 22 experts en énergies renouvelables, ingénierie et systèmes énergétiques, ont été interrogés.
Afin d’atténuer les impacts mondiaux du changement climatique, nous devons réduire considérablement nos émissions de carbone, ou mieux encore, arrêter complètement d’en émettre. De nombreux pays ont reconnu la nécessité de passer des combustibles fossiles aux énergies renouvelables ou « vertes ». Alors que la plupart d’entre nous vivent dans des maisons alimentées à partir d’un mélange de sources allant du charbon à l’éolien, est-il possible qu’un jour tout soit uniquement produit à partir de sources d’énergie renouvelable ?
Que sont les énergies renouvelables ?
L’énergie renouvelable est une énergie qui provient de sources qui se renouvellent rapidement. Cela exclut les combustibles fossiles tels que le pétrole et le charbon, car leur création prend des millions d’années. Il exclut également l’énergie nucléaire, car celle-ci utilise de l’uranium, qui n’est pas renouvelable.
Les types de sources d’énergie qui restent sont : géothermique, solaire, hydroélectrique, éolienne, marémotrice et biomasse. La plupart de ces types d’énergie reposent sur l’énergie du Soleil, tandis que la marée repose sur la force gravitationnelle de la Lune. Ces types de sources d’énergie sont considérées comme « renouvelables », car elles ne s’épuiseront pas dans un avenir proche.
Le professeur XiaoYu Wu, un expert en systèmes énergétiques du MIT, déclare : « La Terre reçoit 23 000 TW d’énergie solaire, alors que la consommation énergétique mondiale est de 16 TW. Par conséquent, 100% d’énergie renouvelable pourrait être possible même si nous capturons seulement 0.07% de l’énergie solaire ».
Comment savoir si une transition vers 100% d’énergie renouvelable est réalisable ?
En 2017, Mark Jacobson et ses collègues de l’Université de Stanford ont publié un article scientifique décrivant une feuille de route pour la transition de 139 pays vers des énergies 100% renouvelables. Jacobson, expert en énergie renouvelable et climatologie, décrit comment cet article, ainsi que de nombreuses autres études, constituent un « corpus de travaux », réalisé par plus de 85 auteurs et 35 évaluateurs, en outre soutenu par 30 autres études évaluées par des pairs qui constatent qu’il est possible de faire correspondre la demande avec l’offre via des systèmes d’énergie renouvelable à 100% ou près de 100%.
Ces études sont basées sur des modèles qui prédisent des scénarios futurs et testent différents systèmes électriques pour voir s’ils sont capables de satisfaire les demandes d’énergie. Comme pour tout type de modélisation, il peut être difficile d’estimer correctement tous les paramètres. Mark Delucchi, expert en systèmes énergétiques et en économie de l’Université de Californie à Berkeley, met en lumière certaines de ces complexités.
« La question de la faisabilité se résume à quelques types de problèmes fondamentaux : comment modélisons-nous le comportement du côté de la demande face à des systèmes énergétiques radicalement différents ; comment quantifions-nous les coûts et les performances des technologies énergétiques existantes ou à venir ; et comment gérer les impacts qui ne sont pas facilement quantifiables en dollars (par exemple, les risques de l’énergie nucléaire) ».
En raison de la difficulté de prédire quels systèmes électriques seront réalisables à l’avenir, il y a un débat parmi les scientifiques quant à savoir si certains combustibles fossiles doivent être utilisés en plus des énergies renouvelables.
Quels sont les défis d’une production d’énergie 100% renouvelable ?
Wu met en évidence quelques exemples de régions qui ont fonctionné à 100 pour cent d’énergie renouvelable : « Il y a deux ans, nous avons appris que le plus grand État d’Autriche utilisait 100% d’électricité renouvelable, plus que nécessaire pour la nation ». Cependant, certaines personnes se demandent si nous pouvons compter sur les énergies renouvelables pour notre demande constante.
Eugene Preston, expert en énergies renouvelables de l’Institute of Electrical and Electronics Engineers aux États-Unis, déclare : « De temps en temps, vous constatez des pénuries d’énergie dans la production d’énergies renouvelables. C’est parce que l’éolien et le solaire ont des jours de faible production d’énergie… Si vous manquez une journée de production d’énergies renouvelables, vous devez allumer les générateurs au gaz pour répondre à la demande ». Ce problème devrait être résolu par des solutions de stockage d’énergie.
Il existe également des obstacles non techniques à une énergie 100% renouvelable. Laurence Delina, experte en énergies renouvelables de l’Université de Boston, déclare : « Faisable en termes de quoi ? Si c’est une faisabilité en matière de technologie, cela semble probable – en suivant les arguments de Jacobson, Delucci, et al. de Stanford. Si c’est la faisabilité en termes de moteurs politiques, financiers et institutionnels nécessaires, c’est moins probable, à moins que les systèmes politiques, économiques et institutionnels/de gouvernance actuels ne soient suffisamment perturbés ».
Malgré un certain débat, la plupart des experts ont convenu que 100 pour cent d’énergie renouvelable était réalisable. Tous les experts ont convenu qu’un grand abandon des combustibles fossiles est non seulement faisable, mais également essentiel pour ralentir les effets du changement climatique.