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Les énergies renouvelables sont-elles propres ?

Mesurer l’impact des énergies alternatives sur l'environnement.

Rencontre avec Isabelle Blanc, enseignant-chercheur au Centre Observation, Impacts, Énergie (O.I.E. MINES ParisTech). Ses travaux portent sur la caractérisation des impacts environnementaux des filières énergétiques renouvelables.

Le photovoltaïque ne produit quasiment aucune émission polluante en phase de production d’électricité...

Les filières énergétiques renouvelables, ou énergies vertes, ont, elles aussi, un impact sur l'environnement.  Dans un souci de développement durable, les énergies doivent être utilisées selon l’équilibre qu’elles présentent entre l’énergie produite et les « impacts négatifs » de la production. Pour orienter les choix politiques, il est nécessaire de quantifier l’impact environnemental de chaque filière, ce qui n’est pas chose aisée. « Trop souvent, seul le facteur émission de CO₂ est pris en compte », déplore Isabelle Blanc, chercheur du Centre O.I.E. MINES ParisTech. « D’autres indicateurs importants sont ceux relatifs à la santé humaine, par exemple, les quantités de poussières générées dans l’air. L’indicateur ultime est l’empreinte environnementale. C’est une approche multicritères relativement complexe. »

Les impacts d’une filière « du berceau à la tombe »

Les énergies renouvelables sont plus propres que les énergies fossiles. Certaines, comme le photovoltaïque et l’éolien ne produisent quasiment aucune émission polluante en phase de production d’électricité. Néanmoins, les besoins en énergies et en matières nécessaires à leur fabrication exercent une pression sur l’environnement et les ressources naturelles. Le devenir des systèmes en fin de vie peut aussi être générateur de pollution. « De la conception au recyclage, toutes les étapes doivent être prises en considération pour évaluer, de manière juste, l’impact environnemental des filières ».

L’Analyse du Cycle de Vie (ACV) recense les impacts environnementaux d’un système, d’une filière ou d’un service sur l’ensemble de son cycle de vie. Les indicateurs les plus souvent utilisés concernent le réchauffement climatique potentiellement engendré, la toxicité, la formation d’ozone photochimique et la consommation d’énergie primaire. L’ACV inclut un inventaire des polluants produits et des ressources consommées. C’est une approche très globale et transfrontalière - que la matière première vienne par exemple d’Afrique ou que la production se fasse en Asie.

Un objectif de production durable à l’échelle de la planète

Les filières peuvent également être évaluées à l’aide de deux autres indicateurs synthétiques : les temps de retour énergétique et climatique. Le temps de retour énergétique estime le temps qu’il faut pour qu’une filière produise une quantité d’énergie compensant celle qui a été nécessaire à sa fabrication. Le temps de retour climatique est le nombre d’années nécessaires pour compenser les gaz à effet de serre émis lors de la fabrication du système par rapport aux émissions qui seraient produites sur une année par un équivalent énergétique dans le pays considéré. Ces temps de retours, sont alors très dépendants de la zone d’implantation et de son " bouquet énergétique ". Cette approche, exprimée en terme d’amortissement temporel des impacts négatifs, pourrait s’appliquer à d’autres indicateurs, comme la santé humaine ou l’épuisement des ressources.

Améliorer les outils d’aide à la prise de décision

L’un des objectifs principaux des chercheurs du centre O.I.E. MINES ParisTech est d’évaluer des scénarios énergétiques comparant des filières et des bouquets énergétiques. Des sites web ont d’ailleurs été mis en ligne par l’École d'ingénieurs MINES ParisTech et ses partenaires pour la simulation d’impacts. Celui du projet EnerGEO permet par exemple de simuler la performance environnementale d’éoliennes offshore en fonction de leur distance aux côtes.

Les résultats obtenus et le développement des différents indicateurs alimentent le débat sociétal de la transition énergétique. De plus, la caractérisation de chaque stade des filières énergétiques permet d’identifier des améliorations pour les étapes les plus polluantes. Ces axes de recherche apportent aux différents acteurs des éléments techniques et des données exploitables pour structurer un dialogue où ces informations sont parfois négligées, voire ignorant des réalités scientifiques.

Article rédigé par Laurence Bianchini - MyScienceWork.

En savoir plus :

Retrouvez les chercheurs du Centre Observation, Impacts, Énergie (O.I.E.), laboratoire commun MINES ParisTech / ARMINES  qui participent, cette semaine, au colloque « L’énergie demain ». Leur contribution portera notamment sur la caractérisation des impacts environnementaux des filières énergétiques renouvelables.

Dans un ouvrage des éditions du CNRS publié en 2013 intitulé L’énergie à découvert, Isabelle Blanc, en collaboration avec Didier Beloin-Saint-Pierre, revient de façon pédagogique sur les principaux indicateurs des impacts environnementaux.

Références :

Analyse du cycle de vie et temps de retour énergétique, Isabelle Blanc & Didier Beloin-Saint-Pierre, dans l’Énergie à découvert, CNRS éditions, ISBN 978-2-271-07678-6, mars 2013.

Habilitation à diriger les recherches d’Isabelle Blanc http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/51/79/90/PDF/HDR-_IBlanc-2010.pdf

Découvrez cet outil web de performance environnementale d’éoliennes offshore http://viewer.webservice-energy.org/energeo_wind_pilot/index.htm