Expliquer la gestion durable de l'énergie Exercice fondamental

Les énergies renouvelables sont des énergies inépuisables. Fournies par le Soleil, le vent, la chaleur de la Terre, les chutes d'eau, les marées ou encore la croissance des végétaux, leur exploitation n'engendre pas ou peu de déchets et d'émissions polluantes. Aujourd'hui, elles sont sous-exploitées par rapport à leur potentiel. Ainsi, les énergies renouvelables couvrent seulement 20% de la production mondiale d'électricité. En les utilisant, on lutte contre l'effet de serre, en réduisant notamment les rejets de gaz carbonique dans l'atmosphère. En développement dans le monde entier, elles permettent de gérer de façon intelligente les ressources locales et de créer des emplois.

Parmi elles, on trouve le solaire photovoltaïque. Des modules solaires produisent de l'électricité à partir de la lumière du Soleil. Ils alimentent des sites isolés ou le réseau de distribution générale. L'intégration à l'architecture est l'avenir du photovoltaïque dans les pays industrialisés. Le solaire thermique est une autre forme d'énergie renouvelable : les capteurs solaires produisent de l'eau chaude sanitaire. Ils peuvent être aussi utilisés pour le chauffage, idéalement par le sol. Plusieurs dizaines de millions de mètres carrés de capteurs sont installés dans le monde. Les capteurs solaires dits de “haute température” produisent de l'électricité par vapeur interposée : quelques grandes centrales de ce type existent dans le monde. Pour l'énergie éolienne, les aérogénérateurs, mis en mouvement par le vent, fabriquent des dizaines de millions de mégawattheures. Utile dans les sites isolés, cette électricité alimente aussi les grands réseaux de distribution. Les éoliennes mécaniques servent à pomper de l'eau dans de nombreux pays. L'énergie hydraulique est produite par des turbines installées sur les cours d'eau qui utilisent la force motrice des chutes pour générer de l'électricité. Celle-ci est injectée dans le réseau ou alimente des sites qui n'y sont pas raccordés. Les petites centrales avec les grands barrages et les usines marémotrices forment la filière hydraulique, deuxième source d'énergie renouvelable dans le monde après le solaire. La biomasse quant à elle, réunit le bois, la paille, les rafles de maïs, le biogaz et les biocarburants : le bois énergie représente 14% de la consommation énergétique mondiale. Issu des déchets de la forêt ou des industries du bois, il est brûlé pour produire de la chaleur. Le biogaz est issu de la fermentation des déchets organiques. Sa combustion produit de la chaleur, mais également de l'électricité. Les biocarburants proviennent de plantes cultivées (tournesol, betterave, colza, etc.). Enfin, la géothermie utilise la chaleur du sous-sol. Avec une température moyenne ou faible, on chauffe des locaux, alors qu'une température élevée permet de produire de l'électricité par vapeur interposée.

Face à toutes ces énergies renouvelables, la gestion durable de l'énergie passe aussi par la diversification des sources. Pendant la transition, qui durera plusieurs décennies, les énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon) vont coexister avec d'autres solutions qui devraient se développer et prendre le relais progressivement. C'est ce qu'on appelle le bouquet énergétique. La diversification énergétique devra combiner l'utilisation de l'ensemble des sources d'énergie et des technologies disponibles (gaz naturel, charbon, nucléaire, énergies renouvelables, etc.). Aucune ne doit a priori être écartée compte tenu des enjeux liés aux besoins futurs. Le choix des composantes du bouquet sera guidé tant par les préoccupations environnementales que par les questions d'approvisionnement énergétique et de coût. Et ce choix variera selon les secteurs et suivant le contexte et les zones géographiques. Dans le domaine de la pétrochimie, par exemple, la transition verra le pétrole et ses substituts coexister quelques décennies encore. Les bioressources, matières premières renouvelables, offrent des perspectives prometteuses pour remplacer le pétrole. Certaines études prévoient qu'à court terme un quart des produits chimiques sera produit de cette manière : aux États-Unis par exemple, la production de plastiques issus d'amidon est passée au stade industriel. Cependant, il reste encore un problème de coût : le coût des matériaux biodégradables est au moins 1,5 fois supérieur à celui des matières plastiques d'origine pétrochimique. Enfin, diversifier les ressources énergétiques permet d'augmenter la sécurité énergétique en évitant une trop forte dépendance à un type d'énergie ou un seul fournisseur.