Que sont les ressources renouvelables?

Les ressources renouvelables sont celles du type qui se réapprovisionnent elles-mêmes. Les ressources renouvelables ne peut pas se vider à l’usage ni à la consommation grâce à ce réapprovisionnement. Par exemple, pensez à la lumière du soleil, au vent et aux raz de marée. On ne s’attend pas à ce que la lumière du soleil, le vent ou les raz de marée diminuent de notre vie. Certaines de ces ressources renouvelables peuvent aussi s’utiliser en production d’électricité.

Qu’est-ce que l’énergie renouvelable?

Les carburants fossiles sont d’excellentes sources d’énergie pour produire de l’électricité, mais ils ne sont pas les seules sources d’énergie, car l’énergie existe tout autour de nous. Non, nous ne parlons pas de la Force. Nous parlons d’énergie réelle et mesurable présente dans notre environnement. La lumière du soleil, l’eau et plus encore peuvent être exploitées quand il s’agit de produire de l’électricité. Le bon dans toutes ces ressources énergétiques, c’est qu’elles n’ont pas de fin – il y aura toujours du vent dans l’air et des vagues sur l’océan, quoi que nous fassios. C’est pour cela que nous pensons à elles en tant que ressources énergétiques renouvelables.

Types principaux de ressources énergétiques et exemples

Énergie solaire

L’énergie solaire est une des ressources énergétiques renouvelables les plus faciles à reconnaitre. Les panneaux solaires se voient partout, sur le toit des maisons et des entreprises, sur les bien-fonds vacants, dans les champs et, bien entendu, en plein désert.

Les panneaux solaires sont faits en matériaux semiconducteurs qui convertissent directement la radiation solaire en électricité. Leur prix a beaucoup baissé au cours des années, grâce à quoi l’énergie solaire est très rentable. On peut les installer presque n’importe où, bien qu’ils sont plus efficaces dans les climats arides.

L’autre technologie qu’on utilise pour produire de l’électricité du soleil est celle qu’on appelle centrale solaire thermodynamique. Dans une centrale solaire thermodynamique, de grandes matrices de miroirs concentrent la lumière du soleil dans une petite zone, où elle produit de la vapeur qui est utilisée pour faire tourner une turbine et un alternateur.

L’énergie éolienne

L’énergie éolienne est également très visible. Conduisez pendant quelques heures sur presque n’importe quelle autoroute et il est sûr que vous verrez des éoliennes poindre derrière une crête.

Le vent met en mouvement les aubes de turbine; ce mouvement est converti en électricité par l’alternateur situé dans la nacelle de la turbine.

La taille des éoliennes s’est énormément accrue au cours des dernières dizaines d’années. Durant les années 1990, les aubes des plus grandes turbines avaient une envergure d’environ 130 pieds et elles pouvaient produire quelque 500 kW d’électricité. Le diamètre des aubes des éoliennes les plus grandes d’aujourd’hui est de 720 pieds. Ces géants produisent 14 000 kW d’électricité, presque 30 fois plus que celles qui kles précédaient. Elles sont si grandes que leurs compostants ne peuvent pas se transporter à terre, alors on ne peut les installer qu’en mer.

Il s’avère que la mer est un bien bon endroit où installer ces parcs éoliens, car le vent y est plus constant et il n’y a personne pour se plaidre que les turbinent ruinent la vue panoramique.

L’hydroélectricité

L’énergie des cours d’eau peut s’exploiter pour produire de l’hydroélectricité lorsqu’il y a un changement important du niveau d’eau, qu’on appelle souvent la hauteur. Plus est gros le cours d’eau, et plus est grande sa hauteur, plus on peut produire d’électricité. En Chine, le barrage des trois gorges retient l’eau du fleuve Yangtze en entier, grâce à quoi il y est produit 22 GW d’électricité (c’est-à-dire 22 000 000 kW).

Dans une centrale hydroélectrique, l’eau coule dans une conduite où elle fait tourner les aubes d’une turbine. La turbine tourne et de l’électricité est produite par un alternateur.

Aux États-Unis, la plupart des centrales hydroélectriques ont un barrage où l’eau s’accumule avant de passer à travers des turbines. Le barrage augmente la hauteur de l’eau et stocke l’eau selon la saison, ce qui permet dans certains cas de produire de l’électricité à longueur d’année. L’énergie hydraulique est un des moyens les plus faciles et les plus rentables quand il s’agit de produire de l’électricité, et un des plus vieux.

L’énergie géothermique

L’énergie géothermique s’utilise aussi depuis longtemps pour produire de l’électricité. Dans les centrales géothermiques, l’eau est injectée profondément sous la surface de la terr, où la chaleur provenant des poches de magma avoisinantes transforment l’eau en vapeur. La vapeur remonte à la surface où elle sert à faire tourner une turbine.

Les puits géothermiques ont rarement plus de deux milles de profondeur, alors les centrales géothermiques ne peuvent se construire qu’aux endroits où le magma n’est pas trop loin de la surface. C’est habituellement le cas dans les zones d’activité volcanique, ou aux endroits où se rencontrent les plaques tectoniques. Conséquemment, aux États-Unis, presque toutes les centrales géothermiques se trouvent dans l’Ouest, surtout en Californie, où la faille de San Andreas permet au magma de monter près de la surface de la terre.

La biomasse

La biomasse est une autre source d’énergie importante qu’on utilise pour produire de l’électricité. Le terme concerne une vaste gamme de matériaux organiques qui peuvent servir de carburant. Les copeaux, les ordures ménagères et la liqueur noire (sous-produit du bois) sont des exemple de biomasse couramment utilisés comme carburants. Qu’est-ce qui fait de la biomasse une ressource énergétique renouvelable? En termes simples, la biomasse peut croître et se cultiver tant qu’on veut.

L’énergie renouvelable au fil du temps

À travers l’histoire, les humains ont utilisé la plupart de ces ressources énergétiques renouvelable sous une forme ou une autre. Les Romains se baignaient dans de l’eau chauffée par des sources thermales, et qui que ce soit qui a découvert le feu utilisait simplement de la biomasse comme ressource énergétique pour se tenir au chaud.

L’électricité et l’électricité renouvelable sont, bien sûr, venue par la suite. Dans bien des pays, l’énergie hydraulique a été la principale source d’électricité jusqu’à ce que la demande d’électricité dépasse le potentiel hydroélectrique – renouvelable ne signifie pas illimitée.

Ensuite, les autres types d’électricité renouvelable ont pris une position marginale dans la plupart des endroits du monde jusqu’à à peu près la dernière décennie, quand l’électricité solaire et l’éolienne sont arrivées à une période de croissance rapide. À quelle point cette croissance a-t-elle été rapide? Très rapide — entre 2010 et 2019, plus de 580 GW de capacité solaire et plus de 470 GW de capacité éolienne ont été ajoutées dans le monde, ce qui équivaut à presque sept fois plus que la construction de la nouvelle capacité conernant le vent et le soleil au cours de la décennie précédente.

La demande d’électricité renouvelable

Qu’est-ce qui cause l’augmentation du solaire et de l’éolien? Il y a principalement deux raisons

La première, la plus simple, c’est que les panneaux solaires et les éoliennes sont meilleurs et moins dispendieux, ce qui rent l’électricité solaire et éolienne plus rentable qu’elle était ne serait-ce qu’il y a 20 ans. Étant donné qu’en outre ni l’un ni l’autre n’a besoin de carburant, l’économie concernant le solaire et l’éolien peut facilement convaincre les investisseurs.

L’autre raison, plus compliquée, c’est que dans bien des pays, la tolérance pour les émissions liées aux centrales à carburant fossile diminue rapidement — à cause du réchauffement de la planète et des effets immédiats de la pollution de l’air. Il n’est pas simple de remplacer les centrales à carburant fossile par des ressources énergétiques renouvelables, mais jusqu’à un certain point, c’est possible. Le Royaume-Uni, par exemple, a fermé presque toutes ses centrales de charbon et passe des journées entières de façon routinière à n’utiliser que de l’électricité renouvelable à 80 % ou plus.

Au fait, les ressources énergétiques renouvelables ne sont pas toutes sans aucun impact sur l’environnement.

Bruler de la biomasse, par exemple, peut produire les mêmes sortes d’émission indésirables que bruler du charbon, y compris du NOx et des particules.

Les barrages hydroélectriques aussi une importante incidence – certains barrages résultent en l’immersion par l’eau de vallées entières.

Même les centrales géothermiques risquent d’émettre des substances nocives transportées par les fluides provenant de profondément sous la surface, comme l’arsenic, le radon et le sulfure d’hydrogène. C’est pour cette raison que de nombreuses centrales géothermiques fonctionnent selon un circuit fermé, réinjectant dans le sous-sol la vapeur et l’eau qu’elles en extraient.

L’électricité renouvelable autour du monde

Alors quels sont les pays qui mènent en ce qui concerne l’énergie renouvelable?

À proprement parler, il y a plusieurs petits pays qui fonctionnent entièrement à l’électricité renouvelable depuis des dizaines d’années.

L’Islande, par exemple, n’a jamais eu besoin de source d’énergie importante pour son réseau électrique à part de l’hydro et le géothermique – un avantage de la géologie extraordinaire de l’ile. Le Costa Rica, de même, répond à presque tous ses besoins en électricité en utilisant les importantes ressources hydauliques dont la nature l’a doté. Ces pays ne font pas partie de la course à l’énergie renouvelable : ils sont déjà arrivés.

L’Allemagne est un des pays où le changement dans le secteur de l’électricité est le plus profond. Autrefois, elle produisait la plus grande partie de son électricité grâce à des centrales au charbon ou nucléaires. Au cours des 20 dernières années, un grand nombre de ces centrales a été remplacé par des parcs éolient, des panneaux solaires et des installations de production de biocarburant. En 2019, 42 % des besoins en électricité du pays étaient satisfaits par des ressources renouvelables.

L’énergie renouvelable aux États-Unis

L’énergie renouvelable augmente rapidement aux États-Unis aussi. en 2020, le pays a ajouté une capacité éolienne de24 GW et une capacité solaire de 18 GW. Ensemble, c’est à peu près la même quantité que la capacité totale des nouvelles centrales électriques ouvertes dans le pays en 2017, 2018, 2019 et 2020 à la fois. À quoi cela revient que 18 GW de capacité solaire? Eh bien, si tous ces parcs solaires étaient rassemblés, ils occuperaient à peu près 220 milles carrés, soit dix fois la surface de l’ile de Manhattan. C’est beaucoup de terrain – un grand nombre de ces panneaux solaires sont sur des toits, des abris d’auto ou dans des zones désertes où la terre est abondante.

Dans quels pays installe-t-on le plus de panneaux solaire et d’éoliennes?

Réponse : C’est en Chine, et de loin. Selon les chiffres publiés par le gouvernement de la Chine, elle a installé une capacité de 120 GW en éoliennes et panneaux solaires en 2020 – 48 GW en panneaux solaires (ce qui donne une surface équivalant à 20 fois celle de l’ile de Hong Kong) et 72 GW en capacité éolienne (plus que les éoliennes installées dans le reste du monde).