Plusieurs pays se sont lancés dans la course à la fabrication des réacteurs nucléaires miniaturisés (SMR), pour répondre à la demande mondiale liée à la décarbonation de la production d’énergie. Dans cette compétition, le Royaume-Uni semble avoir une longueur d’avance.

Le « petit réacteur modulaire » ou « small modular reactors » est généralement dénommé sous son acronyme SMR. Il s’agit d’un petit réacteur miniature de puissance moindre qu’un réacteur classique (entre 50 et 300 mégawatts [MW] au lieu de 900 à 1650 MW). Son intérêt réside dans son coût plus faible ainsi que ses délais de construction rapides liés à la possibilité de le fabriquer en série en usine.

Plus de 70 projets de SMR en cours dans le monde

Plusieurs entreprises se sont lancées dans l’étude de ce type de projets qui peuvent intéresser de nombreux pays à la recherche de moyens pour décarboner leur mix énergétique. Ils peuvent aussi permettre d’approvisionner en électricité un site isolé ou un site industriel énergivore. On compte plus de 70 projets dans le monde alors que les mises en service sont rares pour le moment et localisées en Chine et en Russie.

Mais c’est un projet anglais qui semble prendre le dessus dans cette course aux SMR. Un accord vient d’être signé entre les entreprises Westinghouse et Community Nuclear Power (CNP) pour l’installation d’une flotte de SMR dont l’exploitation commerciale débuterait dans les années 2030.

Un accord pour la construction de 4 SMR en Angleterre

L’accord concerne la construction de 4 SMR de type AP300 qui seront implantés au nord-est de l’Angleterre, dans la région de North Teesside. Le communiqué de presse justifie le choix de cet emplacement par « un développement industriel et économique important entraînant une demande croissante d’électricité fiable et sans carbone ».

Ce projet présente la particularité d’être entièrement financé par des fonds privés. La firme fait valoir que ce projet est conforme à la consultation du gouvernement sur les voies alternatives d’accès au marché pour les nouveaux projets nucléaires.

Le SMR AP300 a été lancé par Westinghouse en mai 2023. Westinghouse a déjà mis en service en Chine un grand réacteur avancé de génération III+, l’AP1000. Ainsi, contrairement à ses concurrents, Westinghouse indique pourvoir s’appuyer sur l’ingénierie, les composants et la chaîne d’approvisionnement de l’AP1000, pour accélérer la mise en service du SMR AP300.

Où en est le projet français Nuward ?

En France, le projet Nuward a été lancé en 2019 par une entreprise du même nom détenue par EDF. Subventionné à hauteur de 500 millions d’euros, il vise la construction d’une centrale de deux réacteurs de 170 MW chacun. Ce SMR est équipé d’un réacteur à eau pressurisée de génération III+ entièrement intégré et d’un design standardisé.

EDF le présente comme « une solution complémentaire aux énergies renouvelables qui vise le remplacement des centrales à charbon autour de 300-400 MW de puissance, l’approvisionnement en électricité des communes isolées et des sites industriels énergivores, ainsi que les réseaux aux capacités trop limitées pour les centrales électriques de forte puissance ».

Sur le site dédié de Nuward, on peut lire que le projet est entré « en phase de Basic Design (Avant-projet détaillé) début 2023 ». L’objectif est de démarrer la construction de la centrale de référence en 2030, en France.

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La startup anglaise Seabound vient d’annoncer avoir réussi à capturer jusqu’à 78 % du CO₂ émis par un vieux porte conteneur lors d’une expérimentation de deux mois, et espère ainsi participer à la décarbonation du secteur maritime. Mais, derrière ce chiffre se cache un fonctionnement qui interroge. 

La startup londonienne Seabound vient d’annoncer avoir réussi une expérimentation de 2 mois, pendant laquelle elle est parvenue à réduire de près de 78 % les émissions de CO₂ d’un navire porte-conteneur de la société de transport Lomar. Pour y parvenir, la startup a créé une installation qui s’installe sur un navire sous la forme d’un retrofit. Composée de plusieurs conteneurs, l’installation se branche directement sur le système d’échappement des machines diesel du navire.

Lorsque le navire est en fonctionnement, les gaz d’échappement circulent, à température ambiante, à travers des galets d’oxyde de calcium, plus connus sous le nom de chaux vive. Cette chaux vive réagit au contact du CO₂, et capture ce dernier pour former du carbonate de calcium, autrement dit du calcaire pur. Selon la startup, ce système multiplie les avantages, puisque la chaux vive nécessaire au fonctionnement de cette solution est bon marché, et le calcaire obtenu peut être utilisé dans de nombreux secteurs comme la construction ou l’agriculture. Il peut ainsi être revendu une fois le navire à quai.

Installation-pilote de Seabound / Image : Seabound

Déplacer les émissions de CO2, plutôt que les supprimer

La solution de Seabound repose sur la réaction chimique selon laquelle du dioxyde de carbone et de l’oxyde de calcium réagissent pour donner du carbonate de calcium : CaO + CO₂ -> CaCO₃.

Or, l’oxyde de calcium, autrement dit la chaux vive, est très rare à l’état naturel. Pour en produire, il est nécessaire d’utiliser… du carbonate de calcium ! Des minéraux calcaires sont chauffés dans des fours à haute température. Lorsque la température dépasse les 900 °C, le carbonate de calcium présent dans ces minéraux se transforme en oxyde de calcium moyennant un dégagement de dioxyde de carbone : CaCO₃ -> CaO + CO₂. C’est ce qu’on appelle la calcination du calcaire.

Lit de carbonate de calcium après capture du dioxyde de carbone / Image : Seabound

En d’autres termes, la solution proposée par Seabound ne permet pas de décarboner. Elle ne semble être, au mieux, qu’un déplacement de l’endroit d’où sont générées les émissions de CO₂. Celles-ci n’ont plus lieu au niveau du navire, mais en amont, au niveau de l’usine de production d’oxyde de calcium. Dans le pire des cas, si le site de production de chaux vive n’a pas de mix énergétique décarboné, cette solution entraîne même des émissions supplémentaires de CO₂ du fait de l’énergie nécessaire pour générer la réaction de calcination. Si la société ne le précise pas, on peut imaginer que cette solution ait l’intérêt de concentrer les émissions de CO₂ en des lieux précis, à terre, ce qui permettrait de mieux les valoriser pour produire, par exemple, des carburants de synthèse.

Cette solution présente également l’avantage de capturer les sulfures, un gaz à effet de serre moins connu que le CO₂, mais tout aussi néfaste. Sur ce point, la startup annonce avoir réussi à en capturer 90 % durant cette expérimentation.

Un intérêt financier ?

L’intérêt de cette solution pourrait par ailleurs être d’ordre financier pour les entreprises de transport maritime. En effet, le prix de la chaux vive s’échangeait, fin 2023, à 164 dollars la tonne en Europe. Le carbonate de calcium, en fonction de sa pureté, coûte plus cher. En Belgique, lors du dernier trimestre de 2023, il coûtait aux alentours de 340 dollars par tonne. Ainsi, la revente du matériau obtenu grâce au système mis au point par Seabound pourrait compenser le prix de l’installation et de la maintenance du système, voire même générer un bénéfice.

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Christophe Béchu, ministre de la Transition écologique, a annoncé dans le Parisien du 12 février 2024 une nouvelle réforme du DPE (diagnostic de performance énergétique) pour exclure les logements de moins de 40 m² de la catégorie des passoires énergétiques.

Selon les professionnels du secteur, les critères de calcul actuels du DPE pénalisent excessivement les petites surfaces en considérant deux causes :

• Le poste eau chaude en fonction de la capacité du ballon et du nombre de personnes. Un ballon électrique de 100 litres est plus impactant pour une surface de 40 m², qu’un ballon de 100 litres pour 80 m².
• Les surfaces de déperdition des murs et des cloisons, locaux non chauffés, sont proportionnellement plus importantes pour une petite surface.

La réforme permet de corriger ce biais, en introduisant un coefficient de pondération pour les petites surfaces. Cette nouvelle méthode permet de sortir une bonne proportion de logement des classes F et G, et permet leur maintien dans le parc locatif en repoussant l’obligation de travaux à l’horizon 2034 si on obtient la lettre E.

Comment corriger son DPE ?

Dès le 15 février, un simulateur sur le site de l’ADEME permet de vérifier si la réforme modifie la lettre attribuée. Il suffit d’indiquer le numéro d’identification du DPE (13 chiffres), le résultat est disponible immédiatement et gratuitement. La réforme étant applicable à compter du 1 juillet 2024, il ne sera pas possible de télécharger une attestation de modification avant cette date.

Actuellement, seule une simulation est disponible.

L’importance du DPE

Depuis la loi Climat de 2021, le DPE engendre des effets importants sur le marché de l’immobilier, car on passe de l’incitation à l’obligation.

1. Le DPE influence le prix de vente d’un bien, parce que le propriétaire et l’acheteur sont sous contrainte de l’étiquette attribuée, avec la réalisation ou l’échéancier des travaux à réaliser, pour obtenir un logement économe en énergie. ⚠ Un DPE avec une étiquette F ou G n’interdit pas la vente d’un bien. L’obligation du vendeur consiste à informer l’acquéreur de l’état du logement.
2. Le DPE conditionne la location d’un logement, à savoir la possibilité de le louer, mais il agit également sur le gel et le montant de la location. ⚠ Depuis le 1ᵉʳ janvier 2023, la performance énergétique est un critère de décence en location. La loi impose un seuil de consommation énergétique à ne pas dépasser, qui est opposable par le locataire, par une demande de travaux d’amélioration et une réduction du loyer. On parle d’interdiction de location si la consommation dépasse 450 kWh/m2/an. La classe G sera interdite en 2025 et la classe F en 2028.

Le DPE souvent déclaré inutile ?

Le DPE est un outil pour inciter aux travaux d’amélioration énergétique des logements. Il fait l’objet de critiques incessantes de l’ensemble des parties et de leurs agacements en fonction des modifications fréquentes depuis sa création en 2006.

Toutefois, cette défiance ne doit pas faire oublier l’essentiel de la nécessité inexorable d’améliorer l’isolation et la performance énergétique des bâtiments, pour répondre au dérèglement climatique et à la transition énergétique. Les propriétaires doivent comprendre l’intérêt à bien préparer leur diagnostic, en fournissant un maximum d’informations au diagnostiqueur.

Le DPE est un outil à la décision et à la prise conscience, il n’est pas un document 100 % fiable en termes de résultat du diagnostic et de la consommation du logement. Seul un audit énergétique permet de donner une réponse dans ce sens.

⚠ Depuis le 1ᵉʳ avril 2023, un audit énergétique doit être réalisé en cas de vente d’un bien à usage d’habitation, d’un logement individuel et d’un immeuble collectif d’habitation en mono-propriété appartenant aux classes énergétiques F ou G. Ce document vient compléter le DPE et ne le remplace pas. C’est également le cas pour l’obtention de primes rénovation globale de France Rénov.

Le DPE est un document de valeur comparative qui, dans le cadre de la location, est parfois imparfait pour les petites surfaces et souvent perfectionnable pour les autres en s’orientant vers un audit.

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Le premier petit réacteur modulaire français devrait être installé à Marcoule, dans le Gard. Ce site du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) est en effet pressenti pour accueillir la tête de série du réacteur Nuward.

Même s’il prend moins de place qu’un réacteur nucléaire classique, un petit réacteur modulaire (SMR) nécessite un foncier conséquent pour l’implanter. Il faut de l’espace pour intégrer la zone de chantier, la conversion d’énergie… Dans la course à l’implantation de SMR, c’est désormais à la sécurisation des terrains que s’attaque les startups. Bien que les travaux ne démarreront pas avant 2030, la filiale Nuward a d’ores et déjà un lieu où s’installer : à Marcoule, dans le Gard. Alors que l’emplacement aurait dû être entériné lors du prochain conseil du nucléaire, le projet a pris une longueur d’avance selon Les Echos.

Un réacteur de 3ᵉ génération

Emmené par le consortium EDF, TechnicAtome, Naval Group, CEA, Tractebel et Framatome, le projet vise l’installation de 2 réacteurs indépendants de 170 mégawatts électriques (MWe). Le réacteur de troisième génération se veut standardisé, simplifié et s’adresse à de nombreux usages de l’énergie : production de dihydrogène, cogénération de chaleur (2 × 540 mégawatts thermiques) et d’électricité (340 MWe), chauffage urbain et dessalement d’eau de mer.

Installé sur le site préalablement envisagé pour le réacteur ASTRID (neutrons rapides), le projet entraînerait l’investissement de 1 à 2 milliards d’euros. Il apportera des emplois pérennes sur le territoire, non loin des 4 réacteurs (900 MWe chacun) à eau pressurisée du Tricastin (Drôme/Vaucluse). Rappelons que ce dernier site n’avait pas obtenu de paire d’EPR2 lors de l’annonce de la première salve de 6 installations décidée par le gouvernement.

Nuward espère conquérir l’Europe grâce à son offre décarbonée. Un marché important pour les SMR est celui du remplacement des centrales à charbon, pour les sites où l’installation de réacteurs de grande taille n’est pas envisageable à cause du faible dimensionnement du réseau électrique ou du débit du cours d’eau. L’intérêt pour les industriels réside également dans la possibilité d’offrir une alternative au gaz russe.

À l’inverse de Nuward, les autres startups n’ont pas encore de lieu où s’installer. Les réacteurs de 4ᵉ génération espèrent en « sécuriser un avec une localisation arrêtée à 2025 » explique Sylvain Nizou, PDG de la startup Hexana, à La Tribune.

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Les éoliennes sont souvent critiquées en raison du nombre d’oiseaux tués par les rotors pendant leur fonctionnement. Une entreprise prend le problème à bras-le-corps pour protéger la faune exposée au risque de collision au sein des parcs éoliens offshore.

Les opposants au développement des éoliennes font régulièrement valoir que nombre de volatiles sont tués par les pales. Le sujet est pris au sérieux et des solutions ont déjà été proposées pour tenter d’éviter ces accidents comme la peinture des rotors en noir.

Le parc d’Ecowende à la pointe de la surveillance des oiseaux et des chauves-souris

Des études sont également menées pour tenter de quantifier le phénomène. Pour le parc éolien offshore d’Ecowende qui sera installé à 50 km environ des côtes néerlandaises d’ici 2026, le développeur du parc qui est une coentreprise de Shell, Chubu et Eneco souhaite prendre en compte les éventuelles interactions avec les oiseaux.

En s’associant aux entreprises Robin Radar, MIDO et DHI, Ecowende entend mettre en œuvre sur sa ferme solaire en mer un dispositif avancé de surveillance des oiseaux et des chauves-souris. Pour cela, chacune des entreprises va apporter son expertise : des systèmes radars pour oiseaux et chauves-souris par Robin Radar, une solution d’intégration de capteurs et de reconnaissance d’espèces par intelligence artificielle de DHI et une plateforme flottante de production d’électricité de MIDO.

Un système de surveillance autonome fonctionnant toute l’année

En pratique, la plateforme flottante FLORA 1 de MIDO assurera une production électrique autonome grâce à l’énergie houlomotrice et solaire, ainsi qu’un système de stockage par batterie, ce qui permettra la collecte des données transmises par les 4 radars de façon ininterrompue. Le système sera également capable d’identifier les espèces d’oiseaux présentes à proximité du parc.

Grâce à cette association, une surveillance rapprochée des oiseaux et des chauves-souris pourra avoir lieu. Les radars fonctionneront 7 jours/7, quelles que soient les conditions météorologiques. Selon Ecowende, « atténuer le risque de collision, voire mettre en œuvre un arrêt à la demande (SDOD) lorsque cela est nécessaire, dépend d’une compréhension approfondie du comportement des oiseaux ».

Cette surveillance constituera un retour d’expérience intéressant pour les futurs parcs éoliens offshore et permettra de recueillir des données objectives sur les collisions entre les oiseaux et les éoliennes.

Une expérimentation déjà menée par le passé

Toutefois, ce ne sera pas la première étude réalisée grandeur nature pour tenter d’évaluer l’impact des éoliennes offshore sur les oiseaux. Une surveillance de deux ans, débutée en 201 et initiée par Vatenfall a permis l’enregistrement de plus de 10 000 vidéos sur le parc offshore d’Aberdeen (Écosse). Il en est ressorti qu’aucune collision n’avait été enregistrée, soit parce que les oiseaux volaient suffisamment loin des pales, soit parce qu’ils adaptaient leur trajectoire en parallèle des pales.

Il sera intéressant de voir si l’expérimentation menée sur le parc d’Ecowende aboutit aux mêmes résultats qu’à Aberdeen.

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Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé une nouvelle cathode organique (partie de la batterie chargée positivement) pour les batteries lithium-ion. Cela signifie qu’elle est composée de matériaux abondants sur terre qui viennent remplacer les métaux rares, dont l’extraction et la disponibilité sont problématiques.

Des chercheurs du MIT ont trouvé une alternative plus durable intégrée aux batteries lithium-ion. En mettant au point une nouvelle cathode dont les métaux rares sont remplacés par des matériaux organiques, leur prototype atteindrait des capacités égalant les performances de batteries traditionnelles au lithium. Ces moyens de stockage sont constitués de deux électrodes : la cathode, chargée positivement, et l’anode, chargée négativement. Une électrolyte circule au milieu et permet aux ions de se déplacer pour transporter le courant lors de la charge ou de la décharge.

Or, pour que la cathode gagne en stabilité et densité d’énergie, la plupart de ces dernières sont dopées de cobalt, nickel ou manganèse. Ces trois matériaux sont rares et mal répartis sur la planète, les coûts environnementaux associés à leur extraction sont déplorables, leurs prix fluctuent grandement et ne vont qu’augmenter avec l’explosion de la demande. La façon dont ils sont extraits du sol, notamment en République démocratique du Congo d’où provient deux tiers de l’offre mondiale, pousse également à envisager de se séparer de ces performants mais embarrassants métaux.

Des matériaux organiques pour améliorer la stabilité de la cathode

Venons-en à la solution développée par les chercheurs du laboratoire américain. Le recours à des matériaux organiques est un challenge car, s’ils veulent remplacer les métaux rares, ils doivent répondre à la même stabilité, c’est-à-dire qu’ils doivent rester sur la cathode tout au long de la réaction et ne pas se dissoudre dans l’électrolyte. Ce phénomène créerait un effet délétère : un court-circuit.

Pour que ces matériaux restent solidaires de la cathode, les scientifiques ont développé un matériau constitué de plusieurs couches de TAQ (bi-tetraaminobenzoquinone), dont la structure est similaire au graphite. La molécule jouit aussi de fortes liaisons hydrogène pour améliorer son « attache » à la cathode. Ainsi, la batterie peut aisément réaliser 2000 cycles de charge/décharge avec peu de perte. Afin de fixer la cathode et la couche collectrice de courant et d’éviter la formation de fissure, une faible quantité de cellulose est ajoutée à la cathode.

Représentation de la molécule TAQ / Image : Chen et al 2024

Des résultats encourageants

Quels résultats ont-ils été obtenus ? Un ensemble de tests a été effectuée en laboratoire pour observer la structure du nouveau matériau avec de la diffraction à rayon X et de la spectroscopie dans diverses longueurs d’ondes. Des tests électrochimiques ont été menés sur la nouvelle cathode pour évaluer ses performances vis-à-vis de la cathode traditionnelle au cobalt. Le résultat est concluant : la conductivité et la capacité de stockage égalent celle des batterie actuellement commercialisées. La cathode expérimentale TAQ permet surtout d’accélérer la recharge. Lamborghini a ainsi déposé un brevet.

Les chercheurs se réjouissent de leur trouvaille. L’impact environnemental, social, économique est potentiellement très important. Ces matériaux organiques sont faciles à sourcer car les précurseurs de quinone et amine utilisés sont déjà produits dans des grands volumes. Ils estiment que les coûts des matériaux pour assembler la batterie avec cette nouvelle cathode sont inférieurs au tiers de ceux des technologies cobalt actuelles.

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Le nucléaire peut faire de l’économie circulaire ! EDF vient d’annoncer avoir alimenté pour la première fois un réacteur nucléaire avec de l’uranium recyclé. Grâce à cette première étape, l’énergéticien espère pouvoir, à terme, réduire un peu plus les émissions de CO₂ de la production électrique française. 

Le réacteur n°2 de la centrale de Cruas-Meysse, en Ardèche, vient d’être démarré avec la première recharge d’uranium entièrement recyclé. Il s’agît d’une étape importante pour la filière de l’uranium de retraitement (URT) qui avait été suspendue entre 2013 et 2018. Pour l’heure, seuls les quatre réacteurs de la centrale de Cruas sont certifiés pour recevoir de l’uranium de recyclage enrichi (URE). Mais EDF compte sur cette première réussite pour étendre l’utilisation de ce type d’uranium à tous les réacteurs de 1300 MW d’ici 2027 (centrales de Cattenom et Paluel). Par ailleurs, l’énergéticien français espère utiliser 30% d’URT sur l’ensemble de son parc nucléaire d’ici 2030. À l’heure actuelle, 75 réacteurs utilisent déjà de l’URT à travers le monde.

Une filière qui dépend, pour le moment, de la Russie

L’uranium de retraitement est issu du recyclage des combustibles usés provenant du parc nucléaire français. Ce combustible est traité sur le site Orano La Hague, où on y récupère du plutonium, et de l’uranium recyclé, représentant respectivement 1% et 95% de la masse du combustible usé. Ainsi, seulement 4% de ce combustible nucléaire est considéré comme un déchet ultime. EDF produit, chaque année, environ 1045 tonnes d’URT.

Pour pouvoir être réutilisé, cet uranium, qui a des propriétés proches de l’uranium naturel, nécessite d’abord de subir une opération de conversion avant d’être de nouveau enrichi. Problème : la seule usine au monde à réaliser cette conversion se trouve en Russie, à l’usine Seversk de l’entreprise Tenex, filiale de Rosatom. Pour cette raison, EDF avait signé un contrat concernant la reconversion et le réenrichissement d’une partie de l’URT français avec Tenex. Ce contrat d’un montant de 600 millions d’euros devrait prendre fin en 2032. Malgré le déclenchement de la guerre en Ukraine, ce contrat a été maintenu.

Une future ligne de production en France ?

Si le recyclage de l’URT n’a pas d’impact sur l’approvisionnement français et sur le fonctionnement du parc nucléaire français, il joue un rôle essentiel pour la mise en place d’une industrie circulaire au sein de la filière nucléaire. EDF souhaite, à terme, pouvoir limiter ses besoins en combustible neuf de 25% et réduire ses émissions de CO₂ de 30% grâce à cette filière.

Compte tenu du contexte géopolitique actuel, des solutions sont étudiées pour pouvoir effectuer ces opérations de conversion en Europe. En France, les technologies nécessaires à la mise en place de ce type de ligne de production sont bien connues, une partie de l’usine George Besse II (Orano) est en effet conçue pour produire du combustible à partir d’URT. Néanmoins, cette conversion entraînerait une baisse de capacité de production de combustible neuf. D’autre part, compte tenu des fortes contraintes administratives liées à l’ouverture de sites nucléaires, l’ouverture d’une nouvelle unité de production dédiée demanderait des investissements conséquents et prendrait entre 7 et 10 ans minimum. Un partenariat avec Westinghouse est également envisagé sur ce sujet.

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Pour nous débarrasser des énergies fossiles, l’électricité sera l’une des clés. Mais l’hydrogène restera indispensable dans certains secteurs. C’est la conclusion d’une étude menée par des chercheurs allemands.

L’électricité bas carbone ne fera pas tout. L’hydrogène non plus. Pour arriver à la neutralité tant espérée sur notre vieux continent européen, il faudra mixer l’un et l’autre. Et des chercheurs du Potsdam Institute for Climate Impact Research (Allemagne) nous apportent aujourd’hui quelques précisions quant à la part qu’électricité et hydrogène décarbonés pourraient prendre dans notre mix énergétique de demain.

Ils livrent le détail de leurs réflexions et des incertitudes qu’elles portent dans la revue One Earth. Mais pour résumer, voici ce qu’il en ressort. Les chercheurs observent d’abord que pour atteindre le zéro émissions nette, l’Europe devra produire, d’ici 2050, entre 2 et 3 fois plus d’électricité — soit entre 5 200 et 7 300 TWh par an — qu’elle ne le fait aujourd’hui. Car l’électricité ne servira pas seulement aux nouveaux usages, mais aussi à la production d’hydrogène — au moins 500 TWh et jusqu’à 1 800 TWh par an — par électrolyse. L’Europe va donc devoir accroître son approvisionnement en électricité bas carbone. Et pour réussir cette transformation, les chercheurs attendent des politiques de l’Union européenne qu’elles suppriment rapidement les obstacles à l’expansion des énergies renouvelables, éolienne et solaire.

L’électricité pour une transition rapide et économique

Les auteurs de l’étude affirment ensuite que « passer aux technologies électriques autant que possible est de loin le moyen le plus rapide et le moins cher d’éliminer les émissions de carbone dans la plupart des secteurs ». Ils prévoient ainsi que la part de l’électricité dans la consommation d’énergie finale devrait passer d’environ 20 % aujourd’hui à quelque chose entre 42 et 60 % d’ici 2050. La part de l’hydrogène, quant à elle, se situerait entre 9 et 26 %. Le tout ne tenant pas compte des changements de mode de vie, des gains en efficacité ou de la délocalisation des industries qui pourraient intervenir dans l’intervalle. Et considérant que la part des combustibles résiduels doit être réduite à son minimum du fait des incertitudes qui planent sur le potentiel de la bioénergie et des technologies de capture du carbone.

Les chercheurs rappellent pourtant que ce qu’ils appellent électrification directe — parce que basée sur l’utilisation de technologies électriques, comme les pompes à chaleur ou les voitures électriques — nécessite une transformation des technologies. Malgré tout, ces technologies sont de plus en plus disponibles et capables d’utiliser l’électricité renouvelable de manière efficace. L’électrification indirecte — celle qui se fait via des carburants de synthèse ou l’hydrogène, produits à partir d’électricité — peut s’opérer sur un large éventail de technologies et d’infrastructures d’utilisation finale partiellement existantes. Toutefois, les chercheurs observent des pertes de conversion. Et les technologies d’utilisation associées s’avèrent moins efficaces. Les capacités de production d’hydrogène par électrolyse en Europe sont par ailleurs actuellement bien trop faibles. Alors que le transport de l’hydrogène qui pourrait être importé reste lui aussi un défi à relever.

Électricité et hydrogène se partagent des secteurs clés

Dans le détail, les chercheurs constatent que l’électrification directe est plus efficace pour les voitures particulières et pour le chauffage des bâtiments par pompes à chaleur. L’hydrogène et les carburants de synthèse, quant à eux, pourraient servir plus avantageusement à l’aviation, au transport maritime, à l’industrie lourde et au stockage de l’électricité. Ainsi, les deux stratégies, loin d’être concurrentes, se révèlent-elles largement complémentaires. Sauf dans quelques secteurs bien précis comme le transport par camion ou la production de chaleur industrielle. Pour ceux-là, le meilleur choix dépendra de paramètres encore difficiles à définir, comme l’ampleur que pourront prendre les importations d’hydrogène, par exemple.

Ce que les chercheurs recommandent aux dirigeants de l’Union européenne, c’est donc de donner la priorité à l’électrification et à l’hydrogène respectivement dans les secteurs qualifiés de « sans regret », c’est-à-dire les secteurs dans lesquels l’une des stratégies est privilégiée par tous les scénarios étudiés. Les politiques européennes devront aussi encourager le développement des chaînes d’approvisionnement en hydrogène. Et rester adaptatives pour les secteurs dans lesquels l’incertitude demeure.

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Comme à son habitude, c’est sur X qu’Elon Musk a annoncé la disponibilité du Powerwall 3 sur le site de Tesla. Malgré une capacité similaire au modèle précédent, cette nouvelle génération de batterie domestique se distingue par des améliorations bienvenues… pour un tarif salé. 

Ce n’était plus un secret pour personne, mais c’est désormais officiel : le Powerwall 3 est enfin disponible, et vous pouvez même le commander sur le site officiel de Tesla. Enfin, seulement si vous résidez aux États-Unis, car pour le moment la liste des pays où le Powerwall 3 est disponible est très courte. Le Canada et le Mexique n’y ont pas le droit, et l’Europe encore moins.

Avec ce Powerwall 3, Tesla fait dans l’évolution plutôt que la révolution. On retrouve de nombreux éléments assez proches du Powerwall 2 au niveau du design et surtout une capacité de stockage équivalente de 13,5 kWh. En revanche, on a droit, avec cette nouvelle génération, à des modifications bienvenues qui font du Powerwall une station de stockage toujours plus performante.

Des améliorations bienvenues par rapport au Powerwall 2

La grosse nouveauté du Powerwall 3 tient à sa puissance continue qui s’élève à 11,5 kW contre 5 kW sur le Powerwall 2 ! Cette puissance accrue permet ainsi d’alimenter en simultané un plus grand nombre d’appareils gourmands en électricité comme un chauffe-eau, des radiateurs électriques, un four ou encore des plaques électriques. Cela le parfaitement adapté pour profiter pleinement de l’énergie solaire accumulée dans la batterie, mais surtout en cas de coupure de courant.

Ce nouveau modèle se distingue également par sa gestion intégrée de panneaux solaires. Alors qu’il fallait ajouter un inverter solaire à son installation électrique avec le Powerwall 2, l’inverter est, ici, directement intégré au Powerwall, et peut gérer jusqu’à 20 kW de panneaux photovoltaïques. Question dimensions, on perd 5 centimètres en hauteur, et surtout 14 centimètres en largeur ! En revanche, le nouveau modèle s’épaissit de 4,6 centimètres pour atteindre 19,3 centimètres (contre 14,7 pour le Powerwall 2). Le nouveau modèle est également certifié IPX7 pour la batterie et les équipements électroniques ainsi que IPX5 pour la connectique. C’est mieux que le modèle précédent qui était certifié IP67 et IP56.

Le tarif du nouveau Powerwall reste dans la continuité du précédent, mais il n’en reste pas moins élevé avec 8400$ hors taxe et hors aide de l’État (et sans l’installation), soit 622$ par kWh. À titre de comparaison, le tarif de base d’une Tesla Model 3 Grande Autonomie aux USA est actuellement de 47 490$, soit 607$/kWh. Et pour ce tarif, vous avez, en plus de la batterie, 4 roues, deux moteurs, et un volant !

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Grâce au Dragon 12, une hydrolienne hors du commun, les îles Féroé font un pas de plus vers un mix énergétique entièrement décarboné, et ce grâce aux puissants courants marins qui l’entourent. 

Elle porte le nom de Dragon 12. L’hydrolienne de 12 mètres d’envergure et 28 tonnes, signée Minesto, vient d’injecter du courant pour la première fois sur le réseau électrique des îles Féroé, cet archipel accroché au 62e parallèle. Avec sa turbine de 1,2 MW pour 3,5 mètres de diamètre, elle surclasse très largement Dragon 4, le précédent prototype qui ne dépassait pas les 100 kW de puissance. Cette nouvelle installation ne constitue qu’une première étape pour Minesto. L’entreprise suédoise compte installer, sur le site de Hestfjord, un total de 24 hydroliennes pour une puissance cumulée de 30 MW.

À terme, cette ferme hydrolienne devrait fournir presque 20% des besoins en électricité de l’archipel des îles Féroé. La mise en service de ce parc est fondamentale si l’archipel veut atteindre son ambitieux objectif de 100% d’énergies renouvelables d’ici 2030. Pour l’heure, les 55 000 habitants et leurs 80 000 moutons se reposent sur l’éolien, l’hydroélectricité.. et quatre centrales thermiques diesel.

Vue 3D du Dragon 4 et du Dragon 12 mis à l’échelle d’un conteneur / Image : Minesto

Comment fonctionne cette technologie ?

Le marché des hydroliennes se divise principalement en deux catégories : les modèles posés sur le plancher marin comme le prototype de la défunte startup française Sabella, ou les modèles qui flottent à la surface, comme le prototype O2 de l’entreprise Orbital Marine Power.

Avec son hydrolienne Dragon, l’entreprise suédoise Minesto a choisi une toute autre approche. Imaginez en train de faire du cerf-volant sur la plage, par un après-midi d’hiver. Vous constaterez que quand vous le faites tourner, celui-ci accélère et finit même par aller plus vite que le vent. C’est ce même principe que Minesto a décidé de mettre à profit pour utiliser l’énergie des courants marins. Ainsi, Dragon est, en quelque sorte, un cerf-volant bodybuildé de 28 tonnes qui vole sous l’eau au gré des courants. Grâce à un mécanisme de contrôle interne et autonome, il dessine des « huit » en continu, ce qui permet d’améliorer le rendement de sa turbine par rapport à une position fixe plus traditionnelle.

Pour l’heure, les données de production électrique n’ont pas été communiquées, mais Minesto a indiqué qu’elles étaient conformes aux prévisions pour cette première phase d’opération.

Découvrez la vidéo de Minesto célébrant la première injection de courant du Dragon 12 dans le réseau électrique :

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Utiliser l’énergie solaire pour la production d’eau chaude sanitaire est une solution écologique et économique pour réduire son impact environnemental, en utilisant une source d’énergie inépuisable. Une multitude de conceptions est possible et on oppose de plus en plus fréquemment les solutions thermiques et photovoltaïques. Quel système choisir ?

Le solaire thermique

Des capteurs, munis d’un absorbeur thermique, convertissent le rayonnement solaire en chaleur. Un fluide caloporteur permet le transfert à un échangeur thermique interne ou externe à un ballon, assurant ainsi la production d’eau chaude.

La production d’eau chaude sanitaire par l’énergie solaire thermique est particulièrement avantageuse, car les besoins d’eau chaude restent généralement constants tout au long de l’année. Du printemps à l’automne, l’eau chaude est quasiment produite exclusivement par le biais de l’installation solaire. Le reste de l’année, le soleil couvre une légère partie des besoins, qui sont complétés par un appoint électrique ou fossile. Le dimensionnement en fonction de la latitude et du nombre d’usagers doit être correctement étudié. Les installations de capteurs solaires modernes ont atteint la maturité technologique et peuvent être produits en grand nombre, avec un impact environnemental faible.

Le solaire thermique est performant sur l’ensemble du territoire, car si l’ensoleillement est moindre dans le nord, la consommation y est plus importante, ce qui rend le solaire thermique aussi rentable. Il faut garder à l’esprit qu’il y a plus de capteurs thermiques en région Alsace qu’en région PACA. Partout où les besoins sont conséquents, le solaire thermique est un outil simple qui permet la préservation des ressources naturelles et la production de chaleur sans émission de CO₂.

Le solaire photovoltaïque

Les capteurs, muni de cellules photoélectriques, convertissent le rayonnement solaire en électricité. Le courant produit en continu est transformé en courant alternatif utilisable dans l’installation.
Le solaire photovoltaïque a ainsi pour objectif de produire de l’électricité, qui peut être consommée ou revendue sur le réseau. C’est souvent dans un objectif d’optimisation en autoconsommation que l’on voit des concepts permettant de chauffer son eau chaude sanitaire avec le photovoltaïque. L’efficacité de cette solution est relativement faible en termes de rendement énergétique, en comparaison à un chauffe-eau solaire thermique. Si l’on souhaite autoconsommer au maximum sa production, utiliser son surplus pour chauffer son ballon d’eau chaude peut être utile.

En autoconsommation, la meilleure stratégie est de faire coïncider consommation et production. C’est parfois difficile et il est important de s’équiper d’une application ou d’un gestionnaire (également appelé Routeur) pour gérer la possibilité d’alimenter son chauffe-eau en fonction de la production solaire effective.

Un chauffe-eau ou un chauffe-eau spécifique (comme PV-O De Dietrich) est donc une solution complémentaire à une installation photovoltaïque. On peut également alimenter un chauffe-eau thermodynamique ou Split, qui va offrir une amélioration du rendement par la performance de la pompe à chaleur intégrée, et dont les besoins de puissance sont plus faibles qu’un chauffe eau traditionnel.

Produire de l’eau chaude avec du photovoltaïque n’est pas en soi une aberration. Cependant, elle est plus complexe et plus consommatrice de ressources, avec un impact gaz à effet de serre conséquent.

Que choisir ?

→ Votre souhait est de produire de l’eau chaude sanitaire de manière économique et environnementale, en tenant compte de l’ensemble des éléments : investissement, consommation, durée de vie, recyclage.

Sans contestation, le chauffe-eau solaire thermique est fait pour vous, car il coche toutes les cases ci-dessus. Il est vraiment la solution simple et efficace pour produire une eau chaude sanitaire avec un coefficient environnemental et économique le plus efficient. Le coût d’une installation est conséquent, mais il peut être réduit par des subventions et aides de l’État, fortement augmentées en 2023, qui permettent d’investir de nouveau dans cette technologie. L’économie est de l’ordre de 70 % sur le poste consommation eau chaude.

→ Votre souhait est de réduire votre consommation électrique et l’impact sur votre facture.

La possibilité d’alimenter un chauffe-eau pour stocker le surplus est possible. Votre installation photovoltaïque doit être supérieure à 3 kWc. Toutefois, la fabrication, le recyclage et le coût supplémentaire d’investissement que représente une telle solution sont bien supérieurs à un système thermique simple, fiable et fabriqué sous nos latitudes. Il est également nécessaire d’adapter le mode de fonctionnement de votre installation et de la tarification souscrite.

Et une solution mixte ?

Les capteurs « hybrides » offrent l’avantage indéniable d’assurer les deux fonctions. L’usage de ce type de solution doit être bien réfléchi au moment de la conception, et bien dimensionné entre production électrique et besoin d’eau chaude sanitaire.

Le panneau mixte optimise la production photovoltaïque. Il produit aussi de la chaleur qui peut être valorisée en production d’eau chaude, sans toutefois atteindre les rendements d’un système solaire thermique. Si vous manquez d’espace, c’est une bonne solution qui peut offrir un bon compromis. Néanmoins, lorsque les surfaces disponibles le permettent, des systèmes séparés sont plus efficients. Le coût des systèmes hybrides est très conséquent et une aide de l’État, sur la partie thermique seule, peut être accordée, mais elle est relativement faible.

Produire son eau chaude sanitaire par du solaire thermique est la vraie solution économique et environnementale. C’est la raison pour laquelle les pouvoirs publics ont revalorisé les aides disponibles, en souhaitant un développement fort pour cette technologie décarbonée. On rétorque souvent que le solaire thermique n’est pas performant sous nos latitudes. C’est une erreur, les pays du Nord sont plus équipés que nous, l’Allemagne a installé 709 000 m² de capteurs en 2022, contre 30 500 m² en France métropolitaine, ce qui donne une idée du chemin à parcourir.

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La récente hausse des tarifs de l’électricité annoncée le 1ᵉʳ février 2024 résulte d’une hausse de la fiscalité décidée par le ministre de l’Économie. Une étude de l’Observatoire de l’industrie électrique montre que les taxes appliquées à l’électricité sont 9 fois plus importantes que celles pratiquées pour le gaz, 5 pour le gazole et 11 pour le fioul domestique, relativement aux émissions de CO₂ générées.

En augmentant de 8,6 % le tarif de base de l’électricité au 1ᵉʳ février, le ministre de l’Économie et des Finances assume vouloir sortir progressivement du bouclier tarifaire. Cette aide d’État, instaurée en février 2022, avait pour objectif de plafonner les hausses des prix de l’énergie et a coûté jusqu’ici 90 milliards d’euros. L’augmentation pour les ménages impose une hausse sur les factures de 18 euros par mois pour une maison de quatre pièces chauffée à l’électricité et pour un appartement d’une pièce chauffée à l’électricité, elle devrait être de 8,3 euros.

L’électricité est grandement taxée par rapport à sa faible empreinte carbone

Dans une étude publiée par l’Observatoire de l’industrie électrique (OIE), nous apprenons premièrement que la hausse des tarifs découle d’une hausse de la fiscalité, auparavant allégée durant le bouclier tarifaire : diminution de l’accise sur l’électricité, une des quatre taxes qui s’appliquent à l’électricité, de 22 euros par mégawattheure (€/MWh) en 2021 à 1 €/MWh en 2022 et augmentation de 1 €/MWh en 2023 à 21 €/MWh en 2024. Le deuxième enseignement, et peut-être le plus important, est qu’en comparant les taxes appliquées aux différentes énergies, l’électricité sort grandement perdante du fait de sa grande taxation par rapport à son empreinte carbone.

Selon l’étude, la consommation d’électricité en France est, depuis le 1ᵉʳ février 2024, taxée à hauteur de 1 312 euros par tonne de CO₂ émise. Ce chiffre est calculé sur une base d’une intensité carbone moyenne 2022 de 52 g de CO₂ équivalent par kilowattheure et de la dernière hausse des taxes. En comparaison, la tonne de CO₂ générée par la combustion d’essence est 4 fois moins taxée, celle de fioul domestique 11 fois moins et celle du gaz 9 fois moins. Et ce, malgré l’augmentation de l’accise sur le gaz.

Taxes sur l’énergie rapportées aux émissions de carbone équivalent / Image : OIE

La comparaison effectuée sur la taxation relativement aux émissions est intéressante, mais nécessite d’apporter deux nuances. Premièrement, imaginons que nous décarbonions plus encore le mix électrique français. Cela impliquerait que le contenu carbone de l’électricité française tendrait vers 0. D’après la formule employée, la pénalisation de l’électricité (€/CO₂) tendrait ainsi vers l’infini. Deuxièmement, les taxes ne viennent pas uniquement pénaliser le contenu carbone des énergies. Elles financent aussi les infrastructures nécessaires à leur transport et plus généralement alimentent le budget de l’État (éducation, armée, transition écologique …). Il y a donc, dans ces taxes, une part qui ne dépend pas de l’empreinte écologique.

Une poursuite de la hausse des taxes qui interroge

La hausse brutale de février 2024 n’est pas la dernière. Le « retour à la normale » est prévu pour le 1ᵉʳ février 2025, selon Bercy, avec une accise sur l’électricité passant de 21 €/MWh aujourd’hui à 32 €/MWh le 1ᵉʳ février 2025. L’écart avec les énergies fossiles continuera donc de se creuser et permettra de remplir les caisses de l’État. En effet, les taxes sur l’électricité alimentent directement le budget de l’État et ne sont plus fléchées vers les énergies renouvelables comme c’était le cas jusqu’en 2017. Rien ne permet donc d’affirmer avec certitude que cette hausse de taxe viendra financer la transition écologique.

Au-delà de limiter l’investissement dans des technologies de production propre, la hausse des tarifs de l’électricité encourage le report vers les fossiles. Nous devrions faire l’inverse. La hausse de taxe est de 8,6 % pour les tarifs de base (10,6 millions de consommateurs fin 2022) et de 9,8 % pour les tarifs heures pleines-heures creuses (9,3 millions de consommateurs). La hausse la plus prononcée s’adresse ainsi aux consommateurs qui sont incités à décaler leur consommation des heures de pic de consommation, moment pendant lequel le prix de l’électricité est le plus élevé et le plus carboné à cause du grand recours aux énergies fossiles. Au sein même des offres tarifaires d’électricité, l’augmentation différenciée décourage les contrats visant à faire baisser les prix et décarboner le mix électrique. Rien donc pour faire changer les comportements.

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Obtenir un carburant renouvelable n’importe où dans le monde, à base de soleil et d’air ? C’est le défi relevé par la start-up belge Solhyd avec le développement d’un panneau à hydrogène solaire. Comment fonctionne ce panneau ?

Le panneau à hydrogène est l’association d’un panneau photovoltaïque produisant du courant et d’un système breveté qui génère de l’hydrogène à partir de l’humidité de l’atmosphère. L’air circule dans un réseau de membranes permettant de capter l’humidité. Sous l’effet d’une électrolyse, ce réseau permet de dissocier l’eau récupérée en oxygène et en hydrogène. L’intérêt majeur de cette innovation réside dans la conversion directe de l’énergie solaire, tout en évitant tout coût d’installation électrique ou de raccordement au réseau.

Chaque panneau assure une photo-électrolyse individuelle à faible température diminuant les contraintes sur les installations. Seule la canalisation de sortie gaz hydrogène est prévue pour être collectée, l’oxygène est rejeté. Chaque panneau peut produire 6 à 12 kilos d’hydrogène par an en fonction des conditions locales, selon le fabricant.

Principe de fonctionnement du panneau Solhyd / Image : Solhyd

Quels sont les objectifs ?

Solhyd n’est pas prêt dans l’immédiat pour une production de masse. Le projet est ambitieux et vise la fabrication de panneaux produisant jusqu’à 50 000 t/an d’hydrogène en 2030 et 150 millions de tonnes d’ici à 2050. Solhyd prévoit d’inaugurer une première usine de production automatisée à l’horizon 2026.

L’assemblage des panneaux permet de produire localement pour le bâtiment résidentiel, tertiaire ou industriel. Le concept permet d’envisager une autoconsommation sur site, ou une production pouvant être injectée sur le réseau de distribution de gaz. Le concept de montage et de distribution est très similaire à celui existant du photovoltaïque.

Pour quelle installation ?

Le panneau à hydrogène est de même taille qu’un panneau solaire photovoltaïque et il produit de l’hydrogène dès qu’il est à l’extérieur. Le concept de mise en œuvre est d’associer plusieurs panneaux pour atteindre un besoin individuel ou collectif. Le panneau produit de l’hydrogène à basse pression qui peut être utilisé selon plusieurs schémas :

• Il est consommé directement sur place, à l’aide d’une chaudière avec un brûleur gaz.
• Il est mis sous pression pour être distribué sur le réseau, comme cela existe pour le biométhane.
• il est stocké pour des stations de distribution de mobilité verte.

Le secteur du chauffage est prometteur avec des chaudières gaz à condensation qui sont déjà compatibles avec un mélange de 10 % d’hydrogène. Plusieurs fabricants adaptent leur modèle pour une quantité de 20 à 30 % à l’avenir. Un autre axe de développement est la chaudière à pile à combustible qui est un outil à développer avec de l’hydrogène produit localement. Elle est très peu répandue en France, car elle a le défaut d’utiliser du gaz naturel, malgré des rendements exceptionnels. Avec de l’hydrogène local ou en réseau à hauteur de 30 %, ce système, fortement utilisé au Japon, promet un développement important pour la filière chauffage à flamme et une décarbonation des rejets.

Le panneau permet de recueillir de l’hydrogène vert pour répondre à l’épuisement des ressources gazières. L’électricité ne pourra pas remplacer tous les systèmes de combustion. Si la combustion pure de l’hydrogène est délicate, mais pas impossible, elle peut être utilisée en combinaison avec du gaz naturel et/ou du biométhane.

Quels sont les obstacles à son développement ?

• Si le concept Solhyd n’est pas de concurrencer la production électrique photovoltaïque, la surface déjà exploitée par les panneaux PV et celle en projet est un handicap à surmonter pour se faire une place au soleil.
• Une adaptation des sécurités existantes sur les réseaux gaz est nécessaire.
• Le prix du produit, annoncé au prix d’un panneau PV, semble improbable, et il reste à être confirmé en phase industrielle.
• La compétence gaz en raccordement est un facteur de coût supplémentaire pour être adapté à l’installation.

Il est important de ne pas considérer que seule l’électricité est la solution. L’hydrogène vert, combustible propre, est un carburant pour la transition énergétique. Le concept de Solhyd est une alternative à des productions centralisées de grande taille.

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En installant des panneaux solaires photovoltaïques dans les oliveraies, on peut produire efficacement de l’électricité renouvelable. Mais on peut aussi doper le rendement des oliviers.

L’idée de l’agrivoltaïsme n’est pas de convertir brutalement des terres agricoles à la production d’électricité solaire photovoltaïque, mais bel et bien de combiner les deux en optant pour les configurations qui, au moins, ne nuisent pas aux cultures. Au mieux, l’implantation de panneaux solaires en plein champ pourrait même doper la production agricole. En protégeant les cultures des aléas climatiques comme les gelées tardives ou en maintenant un certain niveau d’humidité au sol. Une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans la revue Applied Energy vient confirmer que c’est possible dans les oliveraies du sud de l’Europe.

Les oliveraies naturellement adaptées à l’agrivoltaïsme

Pourquoi les oliveraies ? Parce que les cultures d’oliviers dites super intensives sont plantées sur des sols modérément inclinés. Cela facilite l’installation de panneaux solaires. Par ailleurs, les schémas de plantation des oliviers laissent naturellement suffisamment d’espace pour cela entre les rangées.

Les chercheurs ont travaillé sur trois variétés d’olives — qui ne réagissent pas de la même manière à la lumière — et différentes configurations de systèmes photovoltaïques, tous bifaciaux. Leur objectif : optimiser à la fois la production d’électricité solaire et la production des oliveraies. Ils ont fait varier les angles d’inclinaison — de 0 à 90 degrés — et la hauteur des modules — de 3 à 4,5 mètres. Enfin, ils ont simulé les effets en prenant pour base 16 heures d’ensoleillement et une température de 21 °C à 40 % d’humidité.

Schéma de la culture d’olives et de panneaux solaires / Image : Mouhib et al 2024

Jouer sur l’inclinaison et la hauteur des panneaux solaires

La conclusion des chercheurs, c’est que l’angle d’inclinaison des panneaux solaires influe surtout sur le rendement photovoltaïque. La hauteur des systèmes solaires affecte quant à elle essentiellement le rendement des oliviers. Aucune des olives testées, en revanche, ne s’est montrée dépendante à l’ensoleillement au point de ne pas pouvoir supporter l’agrivoltaïsme.

Pour se faire une idée de l’intérêt de la solution, les scientifiques s’appuient sur un indicateur, le Land Equivalent Ratio (LER). Il correspond à la surface relative nécessaire pour avoir la même production avec une seule qu’avec l’association de deux productions différentes. Dans le cas des oliveraies, le LER maximal est estimé à 171 %. Il est atteint avec une inclinaison de 20° et des panneaux solaires installés à une hauteur de 3 mètres — pour les oliviers hauts de 2,5 mètres maximum. Cette étude reste toutefois théorique. Elle aidera à la conception de futures installations, qui permettront de valider les conclusions des chercheurs.

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Pour moderniser la maintenance prédictive de ses centrales nucléaires, EDF vient de nouer un partenariat avec le géant américain Amazon. Cet accord, capital pour l’amélioration du suivi des centrales nucléaires, pose néanmoins des questions sur la souveraineté numérique française et sur d’éventuels risques d’espionnage industriel.

Non, EDF n’a pas signé un accord avec Amazon pour bénéficier de la livraison en un jour ouvré concernant les composants de ses futurs EPR2. L’énergéticien français souhaite plutôt s’attacher les compétences informatiques du géant américain, par le biais de sa filiale Amazon Web Services (AWS), moyennant un contrat de 860 millions d’euros. Avec ce contrat, EDF a pour objectif de moderniser toute une partie de son système d’information dit « de gestion ». AWS devrait permettre, grâce à l’intelligence artificielle, de numériser et de sauvegarder l’ensemble des références de pièces nécessaires à la maintenance des centrales nucléaires françaises, et ainsi mieux gérer les stocks. Cette gestion optimisée devrait faciliter les opérations de maintenance prédictive et éviter d’éventuels retards sur le redémarrage de réacteurs dans le cadre de maintenances programmées. L’optimisation de ces opérations de maintenance est d’autant plus importante que celles-ci devraient se multiplier face au prolongement de la durée de vie des réacteurs français.

Ce contrat fait partie d’un vaste plan de numérisation d’EDF, un chantier lancé par Luc Rémont lors de son arrivée à la tête du groupe en 2023. Dans ce contexte, plusieurs partenaires IT (informatiques et technologies), comme AWS, ont été choisis pour soutenir les centres de stockage et les compétences internes. Le français Outscale, filiale de Dassault Systèmes, a, par exemple, été chargé de la mise en place de jumeaux numériques pour optimiser la construction et la gestion des futurs EPR2.

Un risque d’espionnage industriel ?

Néanmoins, cette décision interroge, car confier cette mission à une entreprise étrangère peut exposer le parc nucléaire français à des risques d’espionnage ou de cybersécurité. Le ministère de l’Économie a bien essayé de se montrer rassurant en indiquant que le contrat était verrouillé dans le cadre des règles européennes. Malgré ces règles européennes, et même si ces données sont totalement indépendantes des systèmes informatiques de pilotage des centrales, la prudence est de mise. En effet, outre-atlantique, le Foreign Intelligence Surveillance Act (FISA), le Patriot Act et le CLOUD Act permettent aux autorités fédérales d’accéder aux données stockées par des entreprises américaines. Ainsi, le gouvernement américain pourrait avoir accès aux données de maintenance de l’entièreté du parc nucléaires français.

Une souveraineté numérique française à géométrie variable

D’ailleurs, depuis plusieurs années, la France durcit sa politique de souveraineté numérique, en imposant notamment à ses administrations de choisir des gestionnaires de données français ou européens. De la même manière, l’Agence nationale de la sécurité des systèmes d’informations (ANSII) a établi des règles de sécurité concernant la gestion des données. Néanmoins, ces mesures ne s’appliquent qu’aux administrations et pas aux entreprises, même si celles-ci sont publiques comme EDF.

Il semble qu’à l’heure actuelle, aucune entreprise française ne soit capable de rivaliser économiquement avec des entreprises de la taille AWS. Conscient de ce problème, Bercy a indiqué vouloir aider le cloud français à rivaliser avec ses concurrents étrangers dans le cadre de la stratégie cloud de France 2030.

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L’île de La Réunion pourrait voir apparaître prochainement un parc éolien au large de ses côtes. C’est le pari fait par deux entreprises spécialisées du secteur. Ce serait l’occasion pour l’île de faire bondir sa production d’énergies renouvelables.

Fortement dépendante des énergies fossiles (charbon, diesel et fioul) pour sa production d’électricité, La Réunion pourrait inverser la tendance grâce à un projet d’éolien en mer. Déjà dotée d’éoliennes terrestres capables de résister aux cyclones et tempêtes qui traversent régulièrement l’île, La Réunion devrait dorénavant exploiter les vents marins pour décarboner sa production électrique.

Un projet de parc éolien en mer de 200 MW

En effet, Akuo et BlueFloat, deux entreprises spécialisées du secteur, envisagent de s’associer pour développer un projet d’éolien flottant dans une zone maritime située à quelques kilomètres au large de Sainte-Marie et de Sainte-Suzanne, au nord de l’île.

Une douzaine de turbines de 15 mégawatts (MW), soit une puissance totale d’environ 200 MW, permettrait d’éviter 210 000 tonnes d’émissions de CO₂ par an. Ce nouveau parc serait également en mesure de couvrir 25 % des besoins en électricité de l’île.

L’éolien en mer pour renforcer la souveraineté énergétique de La Réunion

Pour Clément Mochet, directeur de BlueFloat Energy France, ce projet serait par ailleurs un pas en faveur de la souveraineté énergétique de l’île. Il stabiliserait aussi les coûts de production de l’électricité qui sont particulièrement élevés dans les zones non interconnectées (ZNI).

Les deux entreprises partenaires travaillent sur le projet depuis maintenant deux ans. L’objectif est que les éoliennes soient mises en service à l’horizon 2030/2035.

De nombreux défis à relever pour mener à bien le chantier du parc éolien en mer réunionnais

Mais le projet n’en est toutefois qu’à ses balbutiements et de nombreux obstacles sont encore à surmonter. Il faudra notamment considérer la préservation de l’environnement. Clément Mochet précise sur ce point qu’il est prévu d’analyser le comportement de la faune présente sur le site pour adapter le projet en conséquence.

Il sera également nécessaire de faire évoluer le réseau électrique pour accueillir ce nouvel équipement. Enfin, le grand port maritime de La Réunion devra être en mesure d’accueillir le chantier de montage des éoliennes sur place.

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Vanté pour ses nombreuses qualités, et en particulier sa capacité à stocker le carbone, le biochar a, depuis quelques années, le vent en poupe. Porté par de nombreux projets destinés à générer des crédits carbone, il pourrait être un allié indispensable de la transition énergétique. 

1541, Amérique du Sud. Le navigateur espagnol Francisco de Orellana descend le fleuve Amazone, et rapporte dans ses cahiers la description d’une civilisation dense, à l’agriculture riche et sophistiquée. De cette description, il ne reste plus rien, si ce n’est la Terra Preta, une terre sombre à la fertilité exceptionnelle que l’on retrouve au cœur de la forêt amazonienne. Créée par l’homme durant l’époque précolombienne, cette terre tient une partie de sa richesse à sa teneur en un élément aujourd’hui de plus en plus prisé : le biochar.

Pendant longtemps oubliée, cette poudre noire est désormais obtenue grâce à la pyrolyse de la biomasse dans des fours spécialement conçus. Cette opération consiste à chauffer la matière organique à une température comprise entre 350°C et 650°C sans oxygène. Le biochar bénéficie d’un regain d’intérêt pour ses capacités qui vont au delà de la simple amélioration de la qualité d’un sol. En 2018, le GIEC l’a reconnu comme technologie d’émission négative pour son rôle de puits carbone. Une tonne de biochar peut, en effet, stocker de manière stable et durable l’équivalent de 2,5 tonnes à 3 tonnes de CO₂.

Ainsi, la combinaison de cette capacité à stocker le carbone, et à améliorer la qualité des sols a entraîné un véritable engouement pour ce matériau que certains n’hésitent pas à qualifier de « nouvel or noir ».

Le biochar possède des avantages indéniables

Au-delà des nombreux témoignages qui vantent l’impact du biochar sur la fertilité des sols, les études scientifiques sur le sujet se multiplient pour évaluer ces bienfaits et comprendre les mécanismes qui y sont associés.

En août 2023, une étude a été publiée en ce sens par l’université A&M du Texas. Celle-ci portait sur les effets d’un biochar obtenu à partir de résidus de culture de blé sur une culture de tomates. Différents paramètres ont été observés, comme la croissance des plants de tomates et le développement de leur système racinaire, ainsi que la diversité microbienne du sol. Les résultats de cette étude ont été saisissants, puisque les chercheurs ont découvert que le microbiome du sol traité bénéficiait à la fois d’un accroissement de l’activité de plusieurs microbes bénéfiques à la plante, ainsi qu’une réduction de l’activité de certains champignons pathogènes. De plus, l’activité symbiotique entre la plante et le microbiome s’est également trouvée améliorée. Si cette étude ne montre pas d’effet immédiat du biochar sur le rendement des plants de tomate, elle pose les bases d’effets sur le long terme du matériau, une fois incorporée dans le sol.

D’autres études ont également démontré la capacité du biochar à améliorer la fertilité d’un sol grâce à un rôle restructurant qui permettrait aux plantes de mieux absorber les nutriments, même dans un sol historiquement pauvre, comme c’est le cas dans la forêt amazonienne.

Un intérêt pour l’agriculture, mais pas que

Les possibles applications du biochar ne se limitent pas à l’agriculture, puisqu’il pourrait même participer à la décarbonation du béton, une aubaine quand on sait que celui-ci est responsable de 7% à 8% des émissions de CO₂ à l’échelle de la planète. Ces émissions sont principalement causées par le processus de fabrication du ciment, un liant composé de clinker : un matériau obtenu par la cuisson à très haute température (environ 1400°C) d’un mélange de calcaire et d’argile. Outre l’énergie nécessaire à la montée en température du matériau, la réaction chimique qui en résulte entraîne un dégagement de CO₂ issu du calcaire. En France, selon un rapport de CIM Béton de 2018, l’empreinte carbone du ciment se situe aux alentours 624 kg eq CO₂/t.

Que vient faire le biochar dans cette histoire ? Il vient tout simplement équilibrer le bilan carbone du ciment en étant ajouté à la formulation de celui-ci. En France, le cimentier Vicat a réussi à créer un nouveau liant, appelé Carat, qui a la particularité d’avoir une empreinte carbone de -15 kg eq CO₂/t. En d’autres termes : il stocke du carbone !

L’impulsion des crédits carbone

Pour l’heure, le biochar est encore peu utilisé car il a un (très) gros défaut : il coûte cher. En Europe, la tonne de ce matériau se négocie généralement entre 600 euros et 800 euros. Or, la quantité requise pour un usage agricole est de l’ordre de plusieurs tonnes par hectare, un coût financier trop élevé pour un grand nombre de culture.

Mais cela pourrait bientôt changer, car sa capacité à stocker du carbone est de plus en plus mise à profit pour générer des crédits carbone. C’est, par exemple, ce que propose la startup française NetZero, qui a ouvert deux usines de production de biochar, dont la première se situe en Afrique et la deuxième en Amérique du Sud. Le biochar obtenu, particulièrement efficace pour des sols tropicaux, est revendu aux agriculteurs locaux.

En France, la société Carbonloop promeut la décarbonation énergétique des sites industriels avec la mise en œuvre d’une solution de pyrolyse de biomasse permettant de produire de la chaleur, de l’électricité ainsi que du biochar qui pourra ensuite être revendu.

Désormais, il reste à la filière de trouver un équilibre économique permettant de rendre le tarif du biochar abordable grâce à la vente de crédits carbone.

Le biochar, un produit à utiliser avec parcimonie

Malgré cette dynamique encourageante, le biochar doit faire l’objet d’une production mesurée, comme toutes les technologies résultant de la biomasse. Car si son bilan carbone est positif avec des résidus de culture, il devient mauvais dès lors qu’il est produit à partir de forêts anciennes ou de forêts primaires. D’autre part, une production trop intensive pourrait entraîner des conflits d’usage en limitant la disponibilité de matières premières pour la construction bois ou encore la biomasse.

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Les Philippines sont un vaste archipel composé de plus de 7 600 îles classées en trois principales divisions géographiques : Luzon, Visayas et Mindanao. Appartenant au groupe des Visayas, Capul est une île relativement isolée et hors réseau, et pourtant peuplée de plus de 12 000 habitants. Elle a été choisie pour accueillir la première centrale d’énergie marémotrice du pays, qui sera également la première en Asie du Sud-Est.

L’éolien offshore est actuellement perçu comme la technologie d’énergie renouvelable la plus viable commercialement aux Philippines. Toutefois, en raison de sa situation archipélagique, le pays bénéficie aussi d’un potentiel significatif pour l’exploitation de l’énergie marine. Ainsi, dans l’île isolée de Capul, plus exactement dans le long du détroit de San Bernardino, l’installation d’une centrale marémotrice est prévue.

Ce projet est le fruit de la collaboration entre l’entreprise philippine Energies PH et la société britannique spécialisée dans les énergies renouvelables Inyanga. Elles envisagent de déployer le dispositif « HydroWing », un système sous-marin équipé de plusieurs rotors fixés à une structure en métal. Une fois immergées, les turbines seront entrainées par les courants de marée, transformant l’énergie cinétique des mouvements marins en électricité. Ce projet s’inscrit dans une initiative plus large visant à promouvoir l’exploitation de l’énergie marémotrice dans d’autres régions isolées et non connectées du pays.

Décarboner l’électricité sur l’île de Capul

Le projet va permettre à l’île de Capul de réduire, voire de supprimer, sa dépendance aux combustibles fossiles. En effet, déconnectée du réseau national, l’île s’appuie actuellement sur une centrale diesel de 750 kW pour répondre à ses besoins en électricité. Celle-ci sera ainsi renforcée (et potentiellement remplacée) par le système HydroWing de 1 MW de puissance, une technologie plus respectueuse de l’environnement et plus puissante. Avec une mise en service prévue en 2025, la nouvelle centrale sera connectée aux microréseaux électriques locaux. Elle sera également associée à un système de stockage afin de garantir une alimentation électrique constante et fiable, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

En plus de fournir de l’électricité bas-carbone à l’île, ce projet vise aussi à améliorer la qualité de vie des habitants. Le taux d’électrification y avoisinerait les 60 % selon les derniers rapports. En outre, l’approvisionnement électrique ne durerait que 16 heures par jour en raison des pannes fréquentes de la centrale diesel. L’augmentation de l’accès à l’électricité, grâce à cette initiative, promet d’améliorer significativement la qualité de vie sur l’île, d’élargir l’accès à des services essentiels et de stimuler l’économie locale, posant ainsi les fondations d’un avenir plus prospère pour ses habitants.

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📣 La phrase : « Le déploiement massif de l’éolien en France est anti-climat, anti-environnement et anti-social »

🗞️ La source : Il s’agit d’un post publié sur X (ex-Twitter) par Myrto Tripathi, ingénieure industrielle et présidente de l’ONG RePlanet. La publication renvoie vers un documentaire anti-éolienne réalisé par l’association pro-nucléaire Documentaire et Vérité.

⚖️ Le verdict : Les propos sont à nuancer puisque le déploiement des éoliennes n’est certes pas la solution miracle pour mettre fin à la crise climatique, mais c’est un levier intéressant pour parvenir à la neutralité carbone. Et la filière créée bien des emplois sur le territoire.

La publication met en avant un documentaire d’une association pro-nucléaire qui conteste le déploiement des éoliennes. Pendant deux heures, le film montre les dégâts que provoquent les éoliennes sur le paysage, sur le marché de l’emploi, et sur le mix énergétique. Qu’en est-il exactement ? Comme souvent avec les points de vue partisans, tout n’est pas vrai et il convient d’apporter beaucoup de nuances aux propos.

Pour apporter un point de vue objectif, on peut se référer notamment à l’avis de l’ADEME publié en mars 2022 sur l’énergie éolienne terrestre et en mer. Toutes les citations de l’ADEME de cet article viennent de ce document.

Le déploiement massif des éoliennes est-il anti-climat ?

L’éolien est une énergie renouvelable qui s’appuie sur la force du vent pour produire de l’électricité. Mais ses opposants affirment que les éoliennes sont en réalité une catastrophe pour le climat puisque leur construction et leur installation génèrent de la pollution. Leurs propos visent à casser l’image d’un moyen de production 100 % propre qui ne provoquerait aucune émission de CO₂.

En réalité, si on analyse l’ensemble du cycle de vie d’une éolienne, on s’aperçoit, en effet, qu’il est émetteur d’une certaine pollution.

À ce sujet, une étude publiée par EDF en 2022 sur le cycle de vie du parc nucléaire français indique que le kilowattheure (kWh) nucléaire français émet moins de 4 grammes équivalent CO₂ (gCO₂) (Source : Sfen). Pour l’éolien, il faudrait compter 12 gCO₂/kWh pour l’éolien terrestre et 14,8 gCO₂/kWh pour l’éolien en mer selon l’ADEME.

De ce point de vue, sur toute la durée du cycle de vie, le parc éolien émet davantage de CO₂ que le parc nucléaire. Mais pour autant, cela ne signifie pas que l’éolien est mauvais pour le climat. Comme le rappelle l’ADEME, les émissions indirectes liées à l’activité éolienne « sont faibles par rapport au taux d’émission moyen du mix électrique français qui est de 34 gCO₂/kWh et celui du mix européen de 216 gCO₂/kWh en 2020. D’autre part, la production éolienne permet d’éviter le recours aux centrales thermiques à combustibles fossiles et contribue ainsi à diminuer les émissions de CO₂ directes pour la production d’électricité ».

Pour conclure sur ce point, si le cycle de vie d’une éolienne provoque des émissions indirectes de CO₂, on ne peut pas dire pour autant qu’il s’agisse d’une énergie anti-climat puisqu’elle est plus propre que les centrales thermiques à combustibles fossiles.

Le déploiement massif des éoliennes est-il anti-environnement ?

Les parcs éoliens seraient également nocifs pour l’environnement et pas du tout écologiques.

Pour les ancrer dans le sol, il faut poser d’énormes fondations en béton (entre 800 et 1500 tonnes) ainsi qu’un socle en ferraille gigantesque. Il est vrai que les parcs éoliens nécessitent l’emploi de béton pour les fondations, de la fonte pour les mâts et de l’acier. Ces trois matériaux sont toutefois facilement recyclables, selon l’ADEME.

Par ailleurs, le fonctionnement des éoliennes nécessite le recours aux terres rares, en grande quantité lorsqu’il s’agit des parcs éoliens en mer. En effet, le néodyme, le praséodyme et le dysprosium sont utilités pour fabriquer les aimants permanents installés dans les éoliennes. Toutefois, l’ADEME indique que « le parc éolien terrestre français est peu consommateur d’aimants permanents. Seuls 6 % de la capacité installée y a recours […]. Les éoliennes en mer déployées dans les années à venir contiennent des génératrices à aimants permanents ». L’ADEME ajoute que des solutions alternatives aux terres rares seront sûrement disponibles à l’avenir.

Le documentaire pointe également du doigt le souci du recyclage des éoliennes en fin de vie avec l’impossibilité de recycler les pales. Si la question du recyclage est souvent mise sur la table par les opposants de l’éolien, il faut préciser que la filière avance sur ce point et que la législation est stricte à ce sujet. On a vu circuler des images de pales d’éoliennes entreposées sur des sites gigantesques, mais cela n’est pas représentatif du traitement des parcs en fin de vie.

L’an dernier, le fabricant danois Vestas a indiqué avoir mis au point un procédé permettant le recyclage de toutes les pales d’éoliennes, même les plus anciennes. Et Siemans Gamesa commercialise des modèles de pales entièrement recyclables. Ces avancées prouvent que la filière se penche sérieusement sur le sujet et que des nouveautés devraient voir le jour à l’avenir.

Pour conclure sur ce point, les éoliennes ont un impact sur l’environnement, mais on ne peut pas affirmer pour autant qu’elles soient anti-environnement. D’ailleurs, dire que les éoliennes sont anti-environnement pour mettre en avant le nucléaire est assez ironique quand on pense à la question épineuse du traitement de certains déchets radioactifs et au recours indispensable à l’uranium pour faire tourner les centrales.

Le déploiement massif des éoliennes est-il anti-social ?

Enfin, le développement des éoliennes conduirait à détruire l’emploi puisque selon le documentaire, autant la filière du nucléaire crée de l’emploi sur le territoire, autant les parcs éoliens sont majoritairement détenus par des entreprises étrangères et la fabrication se fait hors de France.

Pourtant, selon les chiffres officiels, le secteur de l’éolien crée des emplois en France. D’abord, au sein des énergies renouvelables, l’éolien terrestre représente 10 % des emplois équivalents temps plein en 2020. Dans la rubrique « évolution de l’emploi relevant des éco-activités dans les énergies renouvelables et de récupération », l’éolien terrestre représente 1736 emplois en 2004. Le chiffre est monté à 10 281 en 2018. Et cela va augmenter puisque les projets vont se multiplier avec les années.

D’ailleurs, dans son avis publié en mars 2022, l’ADEME estime que 22 600 personnes travaillent en France grâce à la filière, directement ou indirectement et que l’éolien est maintenant le premier employeur du secteur des énergies renouvelables.

L’ADEME reconnaît toutefois que la majeure partie des éoliennes sont importées en France « à défaut de présence de grands turbiniers français à rayonnement international ». Pour autant, l’agence note que « les retombées économiques sur le territoire français ont été évaluées à environ 60 % du coût complet d’un parc (90 % en Europe) ».

Compte tenu de ces données, il est faux de dire que le développement des éoliennes est anti-social puisqu’il est bien vecteur d’emploi.

En réalité, le document auquel renvoie le post de Myrto Tripathi critique le développement des éoliennes en les opposant au nucléaire qui serait beaucoup intéressant pour parvenir à notre objectif de neutralité carbone d’ici 2050. Mais au lieu d’opposer tel ou tel moyen de production décarbonée, il serait plus judicieux de les associer les uns aux autres. C’est d’ailleurs la politique actuelle de la France qui entend à la fois redynamiser le secteur du nucléaire et développer les énergies renouvelables.

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