Remplacer le charbon par une énergie propre – Laissez-moi compter les façons

Les centrales électriques au charbon fournissent environ 45 % de l’électricité américaine. Pour augmenter le pourcentage d’électricité provenant de sources d’énergie propres, l’Amérique devra probablement s’éloigner du charbon. Crédit : Cathy Haglund/flickr.

Comme je l’ai récemment souligné, les Américains consomment d’immenses quantités d’électricité chaque année. Selon l’endroit où vous vivez, elle peut provenir d’une centrale à charbon ou à gaz, d’une centrale nucléaire, d’un barrage hydroélectrique, d’éoliennes ou même de panneaux solaires. Je dois cependant admettre que je n’ai aucune idée de l’origine de mon électricité (si ce n’est qu’elle sort du mur). Mais comme je vis dans le centre du New Jersey, mon électricité provient probablement à la fois du charbon, du gaz et des centrales nucléaires.

Pour l’ensemble du pays, les proportions relatives de chaque type d’électricité sont restées constantes au cours des 15 dernières années environ :

• Le charbon et le gaz naturel produisent 70 % de notre électricité
• L’énergie nucléaire génère environ 20 %
• Les sources renouvelables (comme le vent et l’hydroélectricité) fournissent environ 10 %.

Maintenant, il semble que ces proportions pourraient être sur le point de changer.

Durant le discours sur l’état de l’Union de 2011, le président Obama a annoncé un nouvel objectif énergétique américain : produire 80 % de l’électricité à partir de sources d’énergie propres d’ici 2035. La combustion de charbon et de gaz naturel pour produire de l’électricité libère dans l’atmosphère des milliards de tonnes de gaz carbonique (CO2) qui piège la chaleur, de sorte que le passage à des sources d’énergie plus « propres » permettrait de freiner une grande partie des émissions de gaz à effet de serre de l’Amérique, qui sont en partie responsables du réchauffement climatique.

Alors, d’où viendra toute cette « énergie propre » ? Pour commencer, le plan d’Obama considère le gaz naturel comme « propre », car même s’il produit du CO2, les émissions pour chaque kilowattheure (kWh) produit sont deux fois moins importantes que celles obtenues avec le charbon. Si nous laissons en place toutes les centrales au gaz actuelles sans en construire de nouvelles, atteindre l’objectif de 80 % signifierait qu’il faudrait remplacer environ deux tiers des centrales au charbon du pays. Ce n’est pas une tâche simple, car le charbon fournit à lui seul près de la moitié de l’électricité américaine.

En tenant compte des coûts, voici quelques-unes des façons dont les États-Unis pourraient remplacer suffisamment d’énergie au charbon pour atteindre un objectif de 80 % de sources d’énergie propres d’ici 2035.

Pour remplacer une partie de l’énergie du charbon et obtenir 80 % d’électricité provenant de sources propres d’ici 2035, les États-Unis pourraient construire 243 nouveaux barrages de la taille du barrage Hoover (10 nouveaux barrages chaque année). Crédit : Josh Kenzer/flickr.

• Nous pourrions construire 243 barrages hydroélectriques ayant la capacité de production du barrage Hoover (soit 10 nouveaux barrages par an, en moyenne). Attention, cela signifie que nous aurions également besoin de 243 fleuves puissants comme le Colorado qui n’ont pas encore de barrages. Il ne reste pas assez de fleuves aux États-Unis pour supporter ce nombre de grands barrages, et les petits barrages ne peuvent à eux seuls produire assez d’électricité pour remplacer les centrales à charbon.

• Nous pourrions construire 194 900 éoliennes, chacune ayant une capacité de 2 mégawatts (MW) (une taille typique). Cela signifierait construire plus de 8 000 nouvelles turbines chaque année, soit 22 turbines par jour, tous les jours, pendant 24 ans. Même si cela est faisable, nous devrions également remanier le réseau électrique américain, et ajouter un moyen de stocker l’électricité, afin d’utiliser de manière sûre et fiable le flux intermittent d’électricité qui provient des éoliennes.

• Nous pourrions construire 64 nouvelles centrales nucléaires de la taille de la centrale d’Indian Point à New York. Mais depuis la catastrophe de Fukushima au Japon au printemps dernier, un tel rythme de construction, avec près de quatre centrales nucléaires construites chaque année, ne semble plus réaliste. Et n’oubliez pas que les États-Unis n’ont pas construit de nouvelle centrale nucléaire depuis plus de 20 ans.

• Nous pourrions construire 10 200 fermes d’énergie solaire – mais chacune d’entre elles devrait avoir la taille du parc solaire Copper Mountain du Nevada, qui est actuellement le plus grand du pays. L’espace nécessaire pour ce nombre de panneaux solaires : une superficie d’environ trois fois la taille du Delaware.

• Ou, nous pourrions continuer à utiliser des centrales électriques au charbon, à condition qu’elles soient équipées pour capturer et stocker les gaz d’échappement de CO2 au lieu de les rejeter dans l’atmosphère – une technologie appelée CCS, ou capture et séquestration du carbone. Mais l’utilisation de la CSC rend la centrale moins efficace pour la production d’électricité, de sorte que non seulement toutes les centrales au charbon existantes dans le pays devraient être équipées de la CSC, mais nous devrions aussi construire 133 nouvelles centrales qui seraient également équipées de la technologie CSC. À l’heure actuelle, les États-Unis n’ont pas encore une seule centrale au charbon fonctionnant avec le CSC.

• Nous pourrions tous améliorer notre efficacité énergétique, mais changer les ampoules ne suffira pas à atteindre l’objectif d’Obama. Même si tout le monde aux États-Unis changeait toutes ses ampoules à incandescence pour des lampes fluorescentes compactes, cela ne permettrait d’économiser qu’environ un pour cent de l’électricité totale nécessaire pour atteindre l’objectif de 80 %.

Toutes ces options impliquent encore d’obtenir environ 20 % de l’électricité américaine à partir du gaz naturel, qui produit des émissions de gaz à effet de serre. Et à l’heure actuelle, toutes les sources d’énergie propre mentionnées ici sont considérablement plus chères que le charbon.

Il est assez clair qu’aucune de ces options, à elle seule, n’est très pratique – donc, comme le président Obama l’a souligné à juste titre lors de l’état de l’Union, se débarrasser de la plus grande partie de l’électricité américaine alimentée au charbon nécessitera un mélange de toutes les options ci-dessus.

Si nous voulons réussir à atteindre l’objectif de 2035, cependant, il est temps de s’y mettre.