Nous allons maintenant passer en revue les sources d'énergie disponibles sur le marché et les analyser du point de vue de leur efficacité énergétique (EROI, retour sur investissement énergétique) et de leurs déchets ou de leur impact sur l'atmosphère.

Combustibles fossiles

Tout d'abord, nous avons combustibles fossiles:

• Charbon
• Huile
• Gaz
• Et l'uranium (nucléaire)

Toutes ces énergies sont qualifiées de combustibles fossiles, c'est-à-dire des matières premières issues de processus géotechniques solaires il y a des millions d'années et qui doivent être extraites du sous-sol, ce qui a un impact environnemental important.

De plus, à l'exception de l'énergie nucléaire, les autres sources d'énergie génèrent d'importantes émissions de CO2, notamment le charbon.

Les combustibles fossiles (charbon, pétrole, uranium et gaz naturel) sont des ressources non renouvelables issues de la décomposition de matières organiques sur des millions d'années. Ils représentent plus de 80 % de l'énergie mondiale et sont principalement utilisés pour les transports, la production d'électricité et le chauffage.

Le émissions mondiales Les émissions de CO2 issues des combustibles fossiles ont atteint des niveaux records, se situant autour de 38,1 milliards de tonnes par an. Ces données sont essentielles pour comprendre la crise climatique actuelle. La combustion des énergies fossiles pour la production d'électricité, les transports et l'industrie est la principale cause du changement climatique.

L'utilisation des combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) est responsable de la majeure partie des émissions mondiales de gaz à effet de serre. La combustion de ces hydrocarbures libère dans l'atmosphère, sous forme de dioxyde de carbone (CO2), le carbone stocké pendant des millions d'années, perturbant ainsi l'équilibre naturel de la planète.

En revanche, l'énergie nucléaire ne génère aucune émission, mais pose le problème des déchets nucléaires et de leur stockage, qui dure des centaines d'années.

Retour sur investissement énergétique (EROI)

L'ERO (Energy Return on Investment) mesure l'efficacité d'une source d'énergie, en calculant la quantité d'énergie utile obtenue pour chaque unité d'énergie investie dans sa production.

Huile

Historiquement, le pétrole a été une source d'énergie très efficace. Au début du XXe siècle, l'extraction facile du pétrole brut offrait un TRE (taux de retour énergétique) très élevé (proche de 100:1). Cependant, avec l'épuisement des gisements traditionnels et le recours à des sources plus complexes (comme les sables bitumineux, la fracturation hydraulique ou le forage en eaux profondes), la consommation d'énergie liée à l'extraction augmente. On estime que le TRE actuel du pétrole à l'échelle mondiale se situe entre 11:1 et 30:1, ce qui le rend encore viable, mais avec une tendance à la baisse à long terme.

Charbon

Historiquement, le charbon a été l'une des sources d'énergie les plus rentables, en raison de sa forte densité énergétique et du fait que, pendant des décennies, il a été extrait de gisements de surface facilement accessibles.

Les valeurs typiques de l'EROI pour le charbon varient en fonction de la qualité du gisement et des techniques d'extraction :

• Charbon de haute qualité (charbon bitumineux/anthracite) : son EROI (retour sur investissement énergétique) se situe en moyenne entre 20:1 et 46:1. Cela signifie que pour chaque unité d’énergie investie dans son extraction et son traitement, on obtient entre 20 et 46 unités d’énergie utile.
• Charbon de faible qualité (lignite/tourbe) : Son ERV est plus faible, allant de 2:1 à 7:1.

Gaz naturel

Le retour sur investissement énergétique (EROI) du gaz naturel se situe en moyenne entre 5 et 6 unités d'énergie utile obtenues pour chaque unité investie dans son extraction et son traitement. Cet indice mesure l'efficacité de cette ressource en tant que source d'énergie nette.

Le TRE varie en fonction de la facilité d'extraction :

• Gaz conventionnel : Peut atteindre un rapport de 10:1 dans les puits à haute pression.
• Gaz non conventionnel (fracturation, fracking (en anglais) : Il tombe à des valeurs proches de 1:1 ou 5:1, en raison de la forte consommation d'énergie requise pour la fracturation hydraulique et le forage horizontal.

Nucléaire

Le retour sur investissement énergétique (EROI) de l'énergie nucléaire se situe généralement entre 10 et 15 unités d'énergie utile obtenues pour chaque unité investie. Ce calcul inclut le coût de l'extraction de l'uranium, de son raffinage, de la construction de la centrale et de sa maintenance.

Répartition des émissions par type de carburant

Les émissions varient considérablement en fonction de la source d'énergie utilisée pour produire une quantité donnée de chaleur ou d'électricité :

• Charbon C'est le combustible le plus émetteur de carbone. La production d'électricité à partir de charbon émet plus de CO2 que celle à partir de pétrole ou de gaz naturel.
• Huile Principalement utilisée dans les transports, ses émissions continuent d'augmenter en raison de la lente transition vers les véhicules électriques.
• Gaz naturel Bien qu'il soit considéré comme le plus « propre » des combustibles fossiles, la combustion du gaz naturel libère tout de même d'énormes quantités de CO2, ainsi que d'autres polluants.
• Nucléaire zéro émission.

Énergies renouvelables

Les énergies renouvelables sont des sources inépuisables d'énergie apparemment propre et réutilisable :

• Solaire
• Vent
• Et l'hydraulique

Elles se régénèrent naturellement. Elles constituent la pierre angulaire de la transition écologique car elles n'émettent pas de gaz à effet de serre, réduisant ainsi considérablement l'empreinte carbone et l'impact environnemental.

L'utilisation de ces sources réduit considérablement les coûts du système électrique et la dépendance aux combustibles fossiles.

Cependant, les énergies renouvelables ne sont pas aussi propres ni aussi efficaces qu'elles le paraissent, et nous devons accorder une attention particulière au problème des déchets qu'elles laissent en surface lorsqu'il faut les éliminer.

Retour sur investissement énergétique

Énergie solaire: Présente une valeur ERV comprise entre 5 et 20 unités d'énergie récupérées pour chaque unité investie, en fonction de votre situation géographique.

Énergie éolienne: Le retour sur investissement énergétique (EROI) de l'énergie éolienne se situe généralement entre 20 et 80 (c'est-à-dire que pour chaque unité d'énergie investie, on obtient entre 20 et 80 unités d'énergie utile). Cet indicateur varie en fonction de la taille de l'éolienne et de la vitesse du vent, ce qui en fait l'une des sources d'énergie renouvelables les plus performantes.

Énergie hydroélectrique: Elle présente le retour sur investissement énergétique (EROI) le plus élevé du secteur des énergies renouvelables. Pour chaque unité d'énergie investie dans la construction de l'infrastructure et l'exploitation de la centrale, l'énergie hydroélectrique génère un retour sur investissement de plusieurs milliards de dollars. 50 et 250 unités d'énergie utile.

Au niveau de efficacité de conversion.Le processus de transformation de l'énergie potentielle de l'eau en électricité est très efficace, atteignant des rendements de 90 à 95 %. Contrairement à d'autres technologies de production d'énergie renouvelable, les centrales hydroélectriques se distinguent par leur grande capacité de stockage et leur durabilité à long terme.

Déchets

Ici, les énergies renouvelables s'en sortent mal, à l'exception de l'énergie hydroélectrique.

Le panneaux solaires: Leur durée de vie est de 25 à 30 ans et elles sont principalement composées de verre, d'aluminium, de silicium et de cuivre. En fin de vie, elles sont valorisées par des procédés thermiques, mécaniques et chimiques permettant de récupérer jusqu'à 95 % de ces matériaux pour une économie circulaire.

La gestion de ces déchets photovoltaïques s'articule autour des points clés suivants :

• Composition: Un panneau standard est composé de 75 % de verre, 10 % de plastique, 8 % d'aluminium, 5 % de silicium et 1 % de cuivre et de métaux précieux tels que l'argent.
• Processus de recyclage : Le cadre en aluminium est retiré et le panneau est écrasé ou chauffé à des températures élevées (jusqu'à 500 °C) pour séparer et récupérer le verre, le silicium et les métaux précieux.
• Réglementation dans l'Union européenne : Le recyclage de ces modules est obligatoire, et les fabricants doivent assumer la responsabilité de leur collecte et de leur traitement en fin de vie.

Concernant le énergie éolienne:Entre 85 % et 90 % du poids d'une éolienne (structure en acier, cuivre, fondations) est facilement recyclable. Le principal défi concerne les pales, composées de fibres de verre/fibres de carbone et de résines. Pour leur donner une seconde vie, des procédés tels que sont utilisés. pyrolyse, solvolyse ou le co-traitement dans les cimenteries.

Certains pays, comme l'Espagne, pionnière en matière d'énergies renouvelables, ont fortement encouragé l'économie circulaire dans ce secteur. L'usine se distingue dans la région. Energy Loop en Navarre (promu par Iberdrola) et le projet Waste to Fiber (Acciona), conçue pour broyer, traiter et récupérer ces matériaux composites.

Hydraulique

On pourrait affirmer que l'énergie hydroélectrique ne produit aucun déchet, si l'on fait abstraction du fait que la construction d'un barrage nécessite d'énormes quantités de béton et que de vastes étendues de terres sont submergées. Cependant, une centrale hydroélectrique peut avoir une durée de vie de plusieurs centaines d'années.

Cependant, comme l'explique l'ingénieur Don Antonio Turiel de l'Université autonome de Madrid, les énergies renouvelables sont dispersées et intermittentes, ce qui implique de sérieuses limites à une dépendance exclusive à leur égard ; tout cela, insiste M. Turiel, devrait nécessairement nous amener à mettre en œuvre toutes sortes de mesures d'économie d'énergie dans les maisons, les hôtels et les entreprises et, en particulier, des mesures d'économie d'eau afin de maintenir notre niveau de vie actuel.

De tout cela, on peut conclure que les sources d'énergie les plus propres et les plus efficaces sont probablement l'hydroélectricité et le nucléaire, suivies de l'éolien puis du solaire. Mais, sans aucun doute, l'énergie la plus propre au monde est celle qui n'est ni consommée ni gaspillée.