L’ère des énergies renouvelables
Ceci a été initialement publié le 8 juin 2022, sur Éléments.
La sensibilisation au changement climatique façonne l’avenir de l’économie mondiale de plusieurs façons.
Les gouvernements prévoient comment réduire les émissions, les investisseurs scrutent les performances environnementales des entreprises et les consommateurs prennent conscience de leur empreinte carbone. Mais quelle que soit la partie prenante, la production et la consommation d’énergie à partir de combustibles fossiles sont l’un des principaux contributeurs aux émissions.
Par conséquent, les sources d’énergie renouvelables n’ont jamais été aussi importantes qu’aujourd’hui.
Les cinq types d’énergie renouvelable
Les technologies d’énergie renouvelable exploitent la puissance du soleil, du vent et de la chaleur du noyau terrestre, puis la transforment en formes d’énergie utilisables comme la chaleur, l’électricité et le carburant.
L’infographie ci-dessus utilise des données de Lazard, braiseet d’autres sources pour décrire tout ce que vous devez savoir sur les cinq principaux types d’énergie renouvelable :
| Source d’énergie | % de la production mondiale d’électricité en 2021 | Moy. coût actualisé de l’énergie par MWh |
|---|---|---|
| Hydro ???? | 15,3 % | 64 $ |
| Vent ???? | 6,6 % | 38 $ |
| Solaire ☀️ | 3,7 % | 36 $ |
| Biomasse ???? | 2,3 % | 114 $ |
| Géothermie ♨️ | 75 $ |
Note de l’éditeur : Nous avons exclu ici le nucléaire du mix, car bien qu’il soit souvent défini comme une source d’énergie durable, il n’est pas techniquement renouvelable (c’est-à-dire qu’il existe des quantités finies d’uranium).
Bien que souvent ignorée, l’hydroélectricité est la plus grande source d’électricité renouvelable, suivie de l’éolien et du solaire.
Ensemble, les cinq principales sources combinées pendant environ 28% de la production mondiale d’électricité en 2021, avec l’éolien et le solaire rompre collectivement la barrière des 10 % d’actions pour la première fois.
Le coût actualisé de l’énergie (LCOE) mesure les coûts sur la durée de vie d’une nouvelle centrale électrique divisés par la production totale d’électricité. Le LCOE du solaire et de l’éolien représente près d’un cinquième de celui du charbon (167 $/MWh), ce qui signifie que les nouvelles centrales solaires et éoliennes sont désormais beaucoup moins chères à construire et à exploiter que les nouvelles centrales au charbon sur un horizon temporel plus long.
Dans cet esprit, voici un examen plus approfondi des cinq types d’énergie renouvelable et de leur fonctionnement.
1. Vent
Éoliennes utiliser de grandes pales de rotor, montées à de grandes hauteurs sur terre et sur mer, pour capter l’énergie cinétique créée par le vent.
Lorsque le vent traverse la pale, la pression de l’air d’un côté de la pale diminue, la tirant vers le bas avec une force décrite comme la lever. La différence de pression d’air entre les deux côtés fait tourner les pales, faisant tourner le rotor.
Le rotor est relié à un générateur à turbine, qui tourne pour convertir l’énergie cinétique du vent en électricité.
2. Solaire (photovoltaïque)
Les technologies solaires captent la lumière ou le rayonnement électromagnétique du soleil et le convertissent en électricité.
Les cellules solaires photovoltaïques (PV) contiennent une plaquette semi-conductrice, positive d’un côté et négative de l’autre, formant un champ électrique. Lorsque la lumière frappe la cellule, le semi-conducteur absorbe la lumière du soleil et transfère l’énergie sous forme d’électrons. Ces électrons sont capturés par le champ électrique sous la forme d’un courant électrique.
La capacité d’un système solaire à générer de l’électricité dépend du matériau semi-conducteur, ainsi que des conditions environnementales telles que la chaleur, la saleté et l’ombre.
3. Géothermie
L’énergie géothermique provient directement du noyau de la Terre – la chaleur du noyau fait bouillir des réservoirs d’eau souterrains, connus sous le nom de ressources géothermiques.
Les centrales géothermiques utilisent généralement des puits pour pomper l’eau chaude des ressources géothermiques et la convertir en vapeur pour un générateur à turbine. L’eau et la vapeur extraites peuvent ensuite être réinjectées, ce qui en fait une source d’énergie renouvelable.
4. Hydroélectricité
Semblables aux éoliennes, les centrales hydroélectriques canalisent l’énergie cinétique de l’eau en électricité en utilisant un turbogénérateur.
Les centrales hydroélectriques sont généralement situées à proximité de plans d’eau et utilisent des structures de dérivation comme des barrages pour modifier le débit de l’eau. La production d’électricité dépend du volume et du changement d’altitude ou tête de l’eau qui coule.
De plus grands volumes d’eau et des chutes plus élevées produisent plus d’énergie et d’électricité, et vice versa.
5. Biomasse
Les humains ont probablement utilisé énergie issue de la biomasse ou bioénergie pour la chaleur depuis que nos ancêtres ont appris à faire du feu.
La biomasse – des matières organiques comme le bois, les feuilles sèches et les déchets agricoles – est généralement brûlée mais considérée comme renouvelable car elle peut être régénérée ou reconstituée. La combustion de la biomasse dans une chaudière produit de la vapeur à haute pression, qui fait tourner un générateur à turbine pour produire de l’électricité.
La biomasse est également convertie en combustibles liquides ou gazeux pour le transport. Cependant, les émissions de la biomasse varient selon le matériau brûlé et sont souvent plus élevées que celles d’autres sources propres.
Quand les énergies renouvelables prendront-elles le relais ?
Malgré la croissance récente des énergies renouvelables, les combustibles fossiles dominent toujours le mix énergétique mondial.
La plupart des pays en sont aux premiers stades de la transition énergétique et seuls quelques-uns tirent une part importante de leur électricité de sources propres. Cependant, la décennie en cours pourrait voir encore plus de croissance que les dernières années record.
La AIE prévoit que, d’ici 2026, la capacité mondiale d’électricité renouvelable devrait augmenter de 60% des niveaux de 2020 à plus de 4 800 gigawatts, soit l’équivalent de la production électrique actuelle des combustibles fossiles et du nucléaire combinés. Ainsi, quel que soit le moment où les énergies renouvelables prendront le relais, il est clair que l’économie mondiale de l’énergie continuera de changer.
