Focus sur les énergies décarbonées : origine et rôle dans la transition énergétique
Énergie 100% française
Soutien la transition énergétique
Souscrivez en 5 min
Dans un monde de plus en plus conscient de l’urgence climatique, les énergies décarbonées jouent un rôle central dans nos efforts pour réduire les émissions de dioxyde de carbone. Ces formes d’énergie, qui comprennent les énergies renouvelables comme le solaire, l’éolien et l’hydraulique, ainsi que la biomasse et l’énergie nucléaire, sont essentielles pour remplacer les énergies fossiles qui ont longtemps dominé notre production d’énergie.
L’objectif est clair : nous devons accélérer notre transition énergétique pour limiter l’impact du réchauffement climatique. En France, ce processus est déjà en cours, avec un engagement fort vers une économie bas carbone. Cependant, la transition énergétique ne se fait pas du jour au lendemain. Elle nécessite des modifications structurelles, des innovations technologiques et un changement dans notre consommation d’énergie.
Cet article explore en détail les origines et le fonctionnement des énergies décarbonées. Il met également en lumière leur rôle crucial dans la transition énergétique et les défis auxquels nous sommes confrontés pour mettre en place un système énergétique plus durable et respectueux de l’environnement.
Comprendre les énergies décarbonées
Définition des énergies décarbonées
Les énergies décarbonées se caractérisent par le fait qu’elles n’émettent pas de gaz à effet de serre en fonctionnement. Elles sont considérées comme une solution clé pour lutter contre le réchauffement climatique et pour assurer la transition vers une économie bas carbone.
À noter : l’effet de serre est un phénomène naturel. Grâce à lui, les gaz présents dans l’atmosphère (notamment la vapeur d’eau) retiennent une partie de la chaleur produite par la Terre. Si ce phénomène n’existait pas, la température moyenne de notre planète serait de -18°C, contre environ 15°C actuellement (1) !
Le phénomène du changement climatique provient de l’effet de serre additionnel et anthropique causé par les émissions de CO2.
Différences entre énergie fossile et énergie décarbonée
Les énergies fossiles comme le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont issues de la transformation de matières organiques en sous-sol.
Leur combustion libère une quantité importante de dioxyde de carbone (CO2), un gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique. C’est la principale différence avec les énergies décarbonées, qui produisent très peu ou pas de CO2.
Différences entre énergie renouvelable et énergie décarbonée
Si toutes les énergies renouvelables (c’est-à-dire les énergies dont la source possède un rythme de renouvellement rapide comme le solaire, l’éolien, l’hydraulique ou la biomasse) sont décarbonées, l’inverse n’est pas vrai.
Certaines énergies décarbonées, comme l’énergie nucléaire, ne sont pas renouvelables. En effet, le nucléaire ne produit pas de CO2 lors de la production d’électricité, mais l’uranium utilisé comme combustible est une ressource limitée qui n’est pas renouvelable à l’échelle humaine.
Liste des énergies décarbonées
L’énergie solaire : elle est produite à partir du rayonnement du soleil. Elle est transformée en électricité grâce à des panneaux solaires photovoltaïques ou en chaleur grâce à des capteurs solaires thermiques.
L’énergie éolienne : produite par le vent, elle est convertie en électricité grâce à des éoliennes.
L’énergie hydraulique : l’énergie de l’eau en mouvement (rivières, marées, vagues) est utilisée pour produire de l’électricité.
La biomasse : ce sont les matières organiques (bois, déchets verts, déchets agricoles) qui sont transformées en énergie par combustion ou méthanisation.
L’énergie géothermique : elle provient de la chaleur interne de la Terre et peut être utilisée pour produire de l’électricité ou pour le chauffage.
L’énergie nucléaire : elle est produite par la fission de noyaux atomiques dans les centrales nucléaires.
Toutes ces énergies peuvent permettre de produire de l’électricité décarbonée ou du bio-gaz via le processus de méthanisation.
Inclure des énergies décarbonées dans le mix énergétique : les enjeux
La transition énergétique est un processus complexe et multifacette, impliquant des changements à la fois dans la manière dont nous produisons et consommons l’énergie. Les énergies décarbonées occupent une place centrale dans ce processus. Mais pourquoi sont-elles si essentielles pour atteindre nos objectifs climatiques ?
Le rôle des énergies décarbonées pour atteindre les objectifs climatiques
Pour comprendre le rôle crucial des énergies décarbonées, il faut se tourner vers l’objectif principal de la transition énergétique : réduire nos émissions de gaz à effet de serre pour atténuer les effets du réchauffement climatique. Or, la production et la consommation d’énergie représentent une part importante de ces émissions.
Selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), il est impératif de réduire les émissions mondiales de CO2 de 45 % d’ici 2030, et d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 (2), pour limiter le réchauffement climatique à 1,5°C par rapport aux niveaux préindustriels. Atteindre ces objectifs nécessite un virage massif vers les énergies décarbonées.
En effet, en remplaçant les sources d’énergie fossiles par des énergies décarbonées, nous pouvons réduire considérablement nos émissions de CO2. Les énergies décarbonées, comme l’éolien, le solaire, l’hydraulique, la biomasse, la géothermie et l’énergie nucléaire, émettent peu ou pas de CO2 lors de la production de chaleur ou d’électricité, ce qui les rend essentielles pour atteindre nos objectifs climatiques.
Impact des énergies décarbonées sur les émissions de gaz à effet de serre
L’adoption généralisée des énergies décarbonées a un impact direct sur les émissions de gaz à effet de serre.
Les émissions de CO2 des différentes sources d'énergie pour la production d'électricité
| Source d’énergie | Émission de CO2 (kg de CO2/kWh) |
| nucléaire | 0,006 |
| hydraulique | 0,006 |
| éolienne | 0,015 |
| solaire | 0,044 |
| centrale à gaz | 0,418 |
| centrale à fioul | 0,730 |
| centrale à charbon | 1,06 |
Source : Base Carbone de l’Ademe
Réduction des émissions de gaz à effet de serre grâce à l'électricité décarbonée
L’électricité décarbonée a un rôle important à jouer dans différents secteurs.
- Secteur des transports : il représente aujourd’hui environ un quart des émissions de CO2 en France. L’électrification des transports avec de l’électricité produite à partir d’énergies décarbonées est un objectif majeur de la transition énergétique.
- Secteur de l’industrie : la décarbonation de l’industrie via l’électrification du parc de machines permet de réduire drastiquement les émissions de gaz à effet de serre.
- Secteur du logement : le remplacement des systèmes de chauffage au gaz par des chaudières électriques ou des pompes à chaleur permet de réduire l’empreinte carbone de la production de chaleur.
En somme, les énergies décarbonées sont non seulement vitales pour réduire nos émissions de gaz à effet de serre, mais elles sont également essentielles pour atteindre nos objectifs climatiques. Sans elles, nous ne serions pas en mesure de réaliser la transition énergétique nécessaire pour un avenir durable.
Les bénéfices des énergies décarbonées
Économies d'énergie
L’un des principaux atouts des énergies décarbonées réside dans leur capacité à optimiser l’usage de l’énergie. Ces sources d’énergie innovantes sont conçues pour offrir un maximum de rendement avec un minimum de ressources.
- Efficacité énergétique : l’une des caractéristiques fondamentales des énergies décarbonées est leur rendement énergétique. Par exemple, l’énergie solaire, une fois le panneau installé, peut fournir de l’électricité pendant des décennies avec un coût opérationnel minime.
- Réduction de la consommation énergétique : l’utilisation d’énergies décarbonées, comme le solaire ou l’éolien, peut influencer directement la consommation d’énergie d’un foyer ou d’une entreprise. En ce sens, en plus de contribuer à la préservation de l’environnement, ces systèmes peuvent générer d’importantes économies sur les factures énergétiques et ainsi préserver le pouvoir d’achat.
Prenons l’exemple d’un foyer équipé de panneaux solaires : en journée, ces derniers produisent de l’électricité qui peut être consommée immédiatement par le ménage, minimisant ainsi la quantité d’électricité achetée auprès du fournisseur. Dans certains cas, l’électricité produite peut même excéder la consommation du ménage, permettant ainsi de revendre l’électricité excédentaire. Par conséquent, cette capacité d’autoconsommation et de production énergétique propre peut considérablement réduire les coûts énergétiques à long terme.
Protection de l'environnement
Les énergies décarbonées jouent un rôle crucial dans la protection de l’environnement, notamment en limitant l’exploitation et les effets néfastes des énergies fossiles.
Réduction des émissions de gaz à effet de serre : les énergies décarbonées, comme le solaire et l’éolien, ne produisent pas de gaz à effet de serre lors de leur fonctionnement. De ce fait, elles contribuent à la diminution des émissions globales de GES, qui constituent le facteur principal du réchauffement climatique.
Préservation des ressources hydriques : l’extraction d’énergies fossiles par des méthodes non conventionnelles, comme la fracturation hydraulique, nécessite une utilisation massive d’eau, ce qui peut entraîner des problèmes de pénurie d’eau, en particulier dans les régions arides. Les infrastructures permettant de capter les énergies décarbonées, telles que le solaire et l’éolien, nécessitent beaucoup moins d’eau dans leur processus de production. L’utilisation de ces énergies contribuent ainsi à une meilleure préservation de cette ressource vitale.
Conservation des ressources naturelles : les énergies décarbonées exploitent les ressources naturelles renouvelables, comme le vent et le soleil, préservant ainsi les stocks de combustibles fossiles et minimisant l’impact sur les écosystèmes lié à leur extraction. La reconstitution naturelle des énergies fossiles prend en effet des milliers d’années, alors que les sources de la plupart des énergies décarbonées sont inépuisables à l’échelle humaine.
Opportunités économiques
Adopter les énergies décarbonées ne présente pas seulement des avantages environnementaux, mais offre également une variété d’opportunités économiques.
Création d’emplois : le secteur des énergies décarbonées est en pleine expansion. Que ce soit dans la recherche et le développement, la production, l’installation ou la maintenance, ce secteur crée de nouveaux emplois, stimulant ainsi l’économie locale et nationale. Ces opportunités vont de pair avec une volonté de réindustrialiser la France, à l’heure où la plupart des panneaux solaires sont fabriqués en Chine.
Indépendance énergétique : l’investissement dans les énergies décarbonées, telles que l’énergie solaire ou éolienne, peut contribuer à une plus grande indépendance énergétique. Cela peut se traduire par une réduction des coûts énergétiques, une plus grande stabilité des prix et moins de dépendance vis-à-vis des combustibles fossiles importés.
Stimulation de l’innovation : les énergies décarbonées encouragent l’innovation dans de nombreux domaines, allant de la technologie de stockage d’énergie aux systèmes de gestion de l’énergie. Ces innovations peuvent avoir un impact positif bien au-delà du secteur énergétique, en créant de nouvelles industries et en offrant des opportunités d’exportation.
L'avenir des les énergies décarbonées
Améliorations technologiques
L’avenir des énergies décarbonées est directement lié aux progrès technologiques. À mesure que ceux-ci évoluent, l’efficacité et la rentabilité de ces énergies devraient augmenter.
Stockage de l’énergie : les technologies de stockage de l’énergie, telles que les batteries lithium-ion, continuent à se développer. Cela rend l’énergie solaire et éolienne de plus en plus viable comme sources d’énergie à plein temps, même lorsque le soleil ne brille pas ou que le vent ne souffle pas.
Efficacité des panneaux solaires : les panneaux photovoltaïques sont de plus en plus efficaces. Par exemple, les panneaux solaires à base de pérovskite constituent une technologie émergente qui pourrait surpasser les panneaux solaires traditionnels en termes d’efficacité et de coût. Le développement de cette technologie fait partie des recommandations du Comité des métaux stratégiques (3).
- Innovations dans le nucléaire : bien que souvent controversé, le secteur de l’énergie nucléaire connaît également des avancées prometteuses en matière de technologies décarbonées. L’une des plus significatives est le développement des réacteurs à fusion nucléaire, qui ont le potentiel de produire une grande quantité d’énergie avec très peu de déchets radioactifs. De plus, l’émergence de petits réacteurs modulaires offre une option plus flexible et potentiellement plus sûre pour la production d’énergie nucléaire.
Développement de la décarbonation de l'énergie
L’adoption des énergies décarbonées est en pleine croissance, et cette tendance devrait se poursuivre à l’avenir.
Politiques d’incitation : de nombreux gouvernements mettent en place des politiques pour encourager l’utilisation des énergies renouvelables. Par exemple, des subventions et des crédits d’impôt sont souvent proposés pour aider à financer l’installation de panneaux solaires ou de turbines éoliennes.
Préférence des consommateurs : de plus en plus de consommateurs sont conscients de l’impact environnemental de la consommation d’énergie. Cette prise de conscience entraîne une demande croissante pour des sources d’énergie plus propres.
Diversification des sources d'énergie décarbonées
Au-delà des sources d’énergie décarbonées bien connues comme l’éolien et le solaire, d’autres technologies prometteuses se profilent à l’horizon.
L’énergie des océans : les technologies d’énergie marémotrice et houlomotrice, qui exploitent les mouvements de l’eau pour produire de l’électricité, sont encore en développement, mais elles présentent un potentiel énorme.
L’hydrogène vert : l’hydrogène produit par électrolyse à partir de sources d’énergie renouvelables, également connu sous le nom d’hydrogène vert, est une autre source d’énergie décarbonée prometteuse. Il pourrait servir à alimenter des véhicules, à stocker de l’énergie et même à chauffer des bâtiments à l’avenir.
- La biomasse forestière : en modifiant les pratiques sylvicoles, le potentiel de la biomasse forestière pourrait être augmenté de 40 % d’ici 2035 (4).
Questions fréquemment posées
C'est quoi l'énergie carbonée ?
L’énergie carbonée fait référence aux sources d’énergie qui émettent du dioxyde de carbone (CO2) lors de leur combustion. Ces sources sont généralement des combustibles fossiles comme le pétrole, le gaz naturel et le charbon. Lorsqu’ils sont brûlés pour produire de l’énergie, ces combustibles libèrent des gaz à effet de serre, dont le CO2, qui contribuent au réchauffement climatique.
Quelle est l'énergie la plus décarbonée ?
Les énergies nucléaire, éolienne et hydraulique sont considérées comme les énergies les plus décarbonées, avec des émissions de CO2 inférieures à 20 g par kWh d’énergie produite. En phase de production d’électricité, ces énergies n’émettent aucun gaz à effet de serre. Leur bilan carbone n’est pas nul car il prend en compte les émissions nécessaires à la mise en place des infrastructures.
Quelles sont les énergies décarbonées ?
Les énergies décarbonées sont celles qui n’émettent pas (ou très peu) de CO2 lors de leur production. Elles incluent l’énergie solaire, éolienne, hydraulique et nucléaire. Ces sources d’énergie jouent un rôle clé dans la transition énergétique, car elles permettent de réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et de limiter les émissions de gaz à effet de serre.
Quels sont les 4 types d'énergie ?
Dans la contexte de la production d’énergie à grande échelle, les quatre types d’énergie sont : l’énergie fossile, l’énergie renouvelable, l’énergie nucléaire et l’énergie récupérée (à partir de la production de gaz grâce à la biomasse ou via la récupération de la chaleur fatale (5)).
Sources
(1) : https://www.caminteresse.fr/societe/quelle-serait-la-temperature-de-la-terre-sans-leffet-de-serre-1163609/
(2) : https://www.20minutes.fr/planete/2350843-20181008-rapport-giec-neutralite-carbone-2050-condition-non-negociable-comment-faire
(3) : https://www.ecologie.gouv.fr/sites/default/files/Plan%20ressources%20Photovoltaique.pdf p.12
(4) : https://librairie.ademe.fr/cadic/1607/fiche-technique_enretr-201712.pdf p.10
(5) : https://www.ecologie.gouv.fr/chaleur-recuperation-des-processus-industriels