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Photovoltaïque : rendements discutables en Espagne

À quel point les énergies renouvelables pourront-elles vraiment remplacer les combustibles fossiles à l’avenir? Bien que le grand public ait souvent l’impression que les énergies « vertes » offrent une solution facile et productive aux défis énergétiques, le débat fait rage chez les écolos. Un groupe, qui se base surtout sur l’exemple allemand, fait valoir qu’on peut réellement produire de grandes quantités d’énergie « verte ». Un autre groupe, qui étudie le rendement énergétique de ces technologies, fait plutôt valoir que les énergies « vertes » pourraient difficilement subsister sans toute une infrastructure technique et industrielle reposant sur les énergies fossiles.

Un livre récent, intitulé Spain’s Photovoltaic Revolution : The Energy Return on Investment, vient donner des munitions au deuxième groupe. Il s’intéresse à l’Espagne, qui a massivement subventionné l’industrie de l’énergie solaire photovoltaïque (PV, pour faire court). L’Espagne est actuellement le 2e plus grand producteur d’électricité PV au monde, avec 10 % de la puissance totale installée. En 2009, le PV espagnol représentait 2,26 % de toute l’électricité produite dans le pays, le plus haut pourcentage au monde.

L’ouvrage a compilé les données réelles relatives à plus de 57 900 installations PV commerciales en Espagne, dont environ 44 000 sont actuellement sur le bord de la faillite. Sans insister sur le gouffre financier que l’aventure a représenté pour les Espagnols, les auteurs se servent plutôt de ces abondantes données pour tirer des conclusions techniques. Et leur constat est sans appel : le taux de retour énergétique du PV espagnol n’est que de 2,45.

Le taux de retour énergétique (souvent mieux connu sous son abréviation anglaise, EROI) est une mesure qui compare l’énergie obtenue à partir d’une source quelconque, par rapport à la quantité d’énergie utilisée dépensée pour obtenir cette énergie. Sous la barre de 1:1, la source d’énergie consomme plus d’énergie qu’elle n’en produit. On estime qu’à l’origine, le pétrole avait un taux de retour énergétique de 100:1 et qu’avec l’épuisement des meilleures sources, le taux est maintenant de 10:1. Le taux serait de 30:1 pour le charbon et de 5:1 pour le gaz naturel.

Dans le passé, le taux de retour énergétique du PV a été diversement été évalué entre 6:1 et 12:1. Cette nouvelle estimation très basse de 2,45:1, basée sur d’abondantes données, vient jeter un pavé dans la mare. Surtout qu’en extrapolant ces données à l’Allemagne moins ensoleillée, les auteurs estiment que le taux de retour énergétique du PV doit s’y situer entre 1,6 et 2. Autrement dit, en 25 ans de production, le solaire ne fournit que deux fois l’énergie fossile qu’on y a mise!

Car l’ouvrage révèle que le PV comporte beaucoup de coûts « cachés» en énergie fossile. Il y a l’extraction du minerai et sa transformation en panneau solaire, bien entendu. Les installations PV espagnoles produisent 4 237 MW d’électricité chaque année. Mais en contrepartie, amortis sur 25 ans, 57 MW sont dépensés annuellement dans la préparation des sites; 139 MW dans leur sécurité; 608 MW dans les modules électriques; 96 MW dans le transport des équipements. Et ce n’est que le début des nombreux coûts énergétiques cachés.

Pour se rendre aux usines solaires, par exemple, il a fallu construire 300 km de nouvelles routes, qui ont utilisé 900 000 tonnes de gravier – soit 90 000 charges de camions, qui ont parcouru 5,4 millions de kilomètres – soit 1,6 million de litres de diesel. Pour l’aménagement des sites eux-mêmes, on a utilisé 1,6 million de tonnes de béton (dont la production a exigé 489 MW d’énergie) et pour les clôturer, on a utilisé 3 350 tonnes d’acier galvanisé, soit 385 MW d’énergie.

Conclusion : le solaire peut rendre des services là où d’autres formes d’énergie sont peu disponibles, mais on voit mal comment la société pourrait fonctionner dans un système où 40 % de l’énergie produite serait consacrée à la production d’énergie. Il existe une controverse entourant le taux de retour énergétique minimal permettant de soutenir une société industrialisée complexe, mais on met généralement la barre à 8 ou même à 12 pour 1. À 2,45:1 sous le soleil de l’Espagne, le PV ne paraît pas destiné à jouer un rôle très important.

L’empreinte écologique des photos de chats!
Sur un sujet différent, mais apparenté, une très intéressante étude de l’Université Standford nous apprend qu’en 2010, 10 % de toute l’électricité produite aux États-Unis servait à faire fonctionner les serveurs et toute l’infrastructure informatique du pays, dont l’essentiel est relié à Internet. De plus, cette consommation croît de 7 % par année; elle doit donc approcher de 12 % en ce moment.

Mon ami Sébastien Carton, chercheur doctoral en génie environnemental, s’est souvenu que la pornographie constitue 25 % du trafic d’Internet et que les photos de chats en représentent environ 15 %. Ces chiffres sont à prendre avec un grain de sel, mais ils laissent entendre que 4% de l’électricité produite aux États-Unis sert à transmettre de la pornographie et 1,8 %, des photos de chats!

Sébastien s’est amusé à calculer quelle surface de panneaux solaires il faudrait déployer pour produire cette énergie. La puissance totale du PV installé aux États-Unis en ce moment occupe probablement autour de 40 km carrés. Résultat de ses calculs : pour assouvir l’appétit de pornographie des Américains, il faudrait déployer 942 km carrés de PV, soit près de deux fois la superficie de l’île de Montréal. Pour les photos de chats, il faut ajouter 424 km carrés.

Et souvenez-vous que c’est ici que vous l’aurez lu en premier!

Sources :
Spain’s Photovoltaic Revolution. The Energy Return on Investment, par Pedro Prieto et Charles A.S. Hall. 2013.
Energy Usage of Server Farms, Justin Lee, Stanford, Automne 2012.