Changement climatique et énergie : Nous avons besoin d'un grand bateau

Vous vous souvenez peut-être d'une scène du film Les Dents de la mer où le chef de la police locale, après avoir aperçu le gigantesque requin de près depuis l'arrière du pont, revient dans le cockpit pour observer : "Vous allez avoir besoin d'un plus gros bateau."

Il serait déjà difficile d'extraire tout le carbone du système si la demande mondiale d'énergie était stable. Or, la consommation mondiale d'énergie devrait augmenter de plus de la moitié d'ici à 2050. La demande d'énergie augmentera encore plus fortement lorsque des centaines de millions de personnes auront accès au réseau et que des milliards d'autres commenceront à consommer en milieu urbain. Nous aurons besoin d'un système énergétique sans carbone beaucoup plus important que celui dont nous disposons aujourd'hui, qui est alimenté à 85 % par des combustibles fossiles. Les conséquences du statu quo sont claires : nous n'avons aucune chance d'atteindre nos objectifs climatiques.En matière de changement climatique, nous avons atteint le moment du "plus gros bateau". L'accord de Paris de décembre 2015 a engagé 195 nations à limiter le réchauffement de la planète à 2 degrés Celsius, avec un objectif supplémentaire de 1,5 degré. Cela implique l'élimination des émissions de carbone du système énergétique mondial peu après 2050. Compte tenu des longs délais nécessaires à la planification des infrastructures énergétiques, c'est pratiquement demain.

En théorie, nous disposons de nombreuses options : efficacité énergétique, énergies renouvelables, technologies nucléaires de pointe energy, capture du carbone et élimination du carbone de l'atmosphère. Mais chacune de ces options n'en est, relativement parlant, qu'à ses débuts, ou se heurte à de réels obstacles en termes d'échelle et de coût. La plupart des études, du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat au projet des Nations unies sur les voies de la décarbonisation profonde, en passant par le récent rapport de l'administration Obama, ont montré que l'efficacité énergétique et la réduction des émissions de CO Stratégie pour le milieu du siècle et le Risky Business Projectont, pour cette raison, préconisé une très grand bateau en utilisant toutes les stratégies ci-dessus.

Un bref tour d'horizon permet de comprendre pourquoi :

• L'efficacité énergétique s'est considérablement améliorée depuis les années 1970. Mais les chiffres de croissance cités plus haut supposent déjà d'autres améliorations substantielles de l'efficacité. Alors que certaines études suggèrent que nous pouvons maintenir la demande énergétique mondiale à un niveau constant alors que l'économie double, elles supposent des taux annuels d'amélioration de l'efficacité de l'utilisation finale de 3 à 4 % par an, alors que l'amélioration réelle de l'efficacité de l'utilisation finale au niveau mondial a été en moyenne de 1 %. Et de récents tests sur le terrain ont suggéré que les performances en matière d'efficacité énergétique ne correspondent pas toujours aux estimations optimistes des ingénieurs. Un atout important, oui. Mais des attentes exagérées pourraient nous conduire à l'échec.

• Le captage du carbone fait l'objet d'une démonstration commerciale dans le secteur industriel (principalement le raffinage et la chimie) depuis des décennies, et son application à l'énergie électrique à l'échelle commerciale est en cours. Le projet Petra Nova au Texas, qui consiste à moderniser une centrale au charbon en réduisant le carbone de 90 %, est en passe d'aboutir en 2017, sans dépassement de budget. Et, près de Houston, une centrale pilote au gaz qui élimine la majeure partie de son carbone à un coût net nul est en cours de construction. Dans le monde entier, 21 projets de CSC sont en cours d'exploitation ou de construction dans le secteur de l'électricité ou de l'industrie. Ces technologies sont prometteuses, mais nous devrons montrer qu'elles peuvent être rentables à l'échelle commerciale - et il n'est jamais bon de se reposer sur une seule famille de technologies.

• Les énergies renouvelables telles que l'éolien et le solaire constitueront sans aucun doute une part importante de la stratégie de décarbonisation, mais on prétend qu'elles peuvent fournir tous les ou ou la plupart besoins mondiaux en électricité à un coût raisonnable doivent être considérées avec beaucoup de prudence. Diverses études détaillées, menées par la National Oceanic and Atmospheric Administration, la Plateforme européenne pour des émissions zéro, le National Renewable Energy Laboratory et d'autres, ont montré que, même avec une transmission illimitée et sans contrainte, les systèmes électriques à très haute teneur en énergies renouvelables continueront à avoir besoin d'une grande quantité d'énergie sans carbone, ferme et répartissable, pendant les semaines, voire les mois, où l'éolien et le solaire ne sont pas disponibles à grande échelle, et que le stockage par batterie ne peut pas répondre de manière adéquate aux pénuries hebdomadaires et saisonnières. Ce système parallèle de capacité ferme augmentera considérablement les coûts. On ne peut pas non plus se contenter de supposer que la construction physique est achevée. Une étude récente préconisant l'utilisation de 100 % d'énergies renouvelables aux États-Unis postulait, pour commencer, que chaque État côtier disposerait de 72 parcs éoliens offshore de la taille du projet Cape Wind, qui n'a pas encore été construit, et que chaque État accueillerait 50 parcs éoliens terrestres de la taille de Tehachapi. En bref, les énergies renouvelables constituent une option prometteuse mais, en tant que stratégie unique, elles risquent fort de ne pas atteindre les objectifs de la solution climatique.

• L'énergie nucléaire fournit, après l'énergie hydroélectrique, la majeure partie de l'électricité sans carbone dans le monde. En raison de son développement rapide de l'énergie nucléaire dans les années 1970 et 1980, la France est la seule nation industrielle qui se rapproche des objectifs d'émissions implicites du secteur de l'électricité de l'accord de Paris. Mais pour des raisons bien documentées, il est peu probable que la technologie nucléaire actuelle, refroidie à l'eau, permette de reproduire une montée en puissance à la française. Cette technologie est généralement plus chère que celle des combustibles fossiles, ce qui en fait un choix difficile pour la production d'électricité dans les pays en développement ; sa construction est plus lente que celle du charbon ou du gaz ; et la nécessité d'une enceinte de confinement à eau pressurisée implique de très grandes quantités de béton et d'acier, ainsi que de longs délais de construction et des coûts de financement associés. Une nouvelle génération de conceptions sans eau légère est en cours de développement et pourrait résoudre ces problèmes. L'utilisation de réfrigérants alternatifs simplifie et réduit considérablement la taille de ces centrales, ce qui permet de les fabriquer en série à moindre coût comme des avions plutôt que de les construire laborieusement sur place. Beaucoup d'entre elles ont des cycles de combustible qui nécessitent beaucoup moins d'attention de la part du pays hôte, et des flux de déchets beaucoup plus petits, moins toxiques et pouvant être utilisés comme armes. Mais ces options doivent être éprouvées commercialement, et cela ne se fera pas tout seul.

Le défi n'est peut-être pas facile, mais il est simple. Nous avons besoin d'une innovation et d'une commercialisation agressives pour toutes les options zéro carbone. Outre des énergies renouvelables plus efficaces et moins coûteuses, nous devons accélérer le développement d'options de capacité ferme sans carbone, telles que technologies nucléaires de pointe et le captage du carbone, qui n'ont jusqu'à présent reçu, comparativement parlant, presque aucune attention.

Le grand bateau est celui qui nous donnera la plus grande chance de dompter la mer montante.

 

Ce blog a été initialement publié par Pennsylvania Environmental Counsel. http://pecpa.org/pec-blog/climate-change-energy-need-big-boat/