Solaire ; Alternative au nucléaire ou fiction ?

Alors que Fukushima continue à polluer la planète bénéficiant du silence assourdissant de nombreux médias et que beaucoup de scientifiques s’accordent à dire que la catastrophe de Tchernobyl est largement dépassée, la plupart des pays industrialisés cherche des alternatives pour sortir du nucléaire à 20 ou 50 ans. Parmi les scénarii, le solaire dont l’énergie reçue chaque heure par notre planète représente un an de consommation mondiale, est une voie est train de revenir au premier plan. Alors, utopie ou réalité ?

 
Un contexte favorable

Le 15 mars dernier, Angela Merkel annonçait un retrait accéléré du nucléaire en Allemagne au profit du solaire. Le 29 mars, le Japon déclarait que cette énergie désormais constituerait le pilier de son futur énergétique. Le 5 avril, le département de l’énergie des USA renforçait le budget de recherche consacré au photovoltaïque. Pendant que l’Italie votait pour une refonte de sa stratégie énergétique et l’abandon du nucléaire, la Chine dopait ses investissements dans le volet solaire de son 12° plan quinquennal. Plus de 80 % des populations interrogées où que vous soyez sur la planète, sont favorables à un arrêt immédiat des centrales anciennes et la sortie programmée et concertée du nucléaire dans les décennies à venir au niveau mondial. Il est clair que tout le monde a compris que la réflexion doit être planétaire car les impacts en cas de catastrophe le sont.

Entre difficultés et avancées technologiques

Parmi les freins du solaire, la difficulté de stocker l’énergie produite. Comment répondre aux besoins la nuit ou lorsque l’ensoleillement est un peu mois généreux ? La réponse est en train d’être trouvée par le biais du stockage thermique. Autre préoccupation, le rendement des cellules photovoltaïques qui plafonnait à 15 % mais la société américaine SunPower vient de lancer sur le marché les premiers panneaux équipés de cellules dites à “contact arrière” capables d’atteindre et même de dépasser des rendements de 20 %. Leurs nouveaux panneaux solaires E20 de 333 watts équipés de 96 cellules sont désormais disponibles pour des installations sur nos toits. Par ailleurs, des cellules à “concentration” développées par le groupe de Frank Dimroth, chercheur à l’institut Fraunhofer de Fribourg viennent de dépasser fin 2010 les 41 % de rendement suscitant un nouvel élan d’espoir sur le filière.

 

Les valeurs sûres

La centrale photovoltaïque en cours de construction en Mongolie, équipée de 14 millions de panneaux va produire plus d’électricité qu’un réacteur EPR. Sur une surface de 50 Km² de zone désertique mobilisée et pour un coût de construction de 4 milliards d’euros, cette centrale produira 2,8 TW ; soit de quoi alimenter l’équivalent de 430.000 foyers pendant au moins 30 ans et pourra à terme bénéficier des avancées technologiques en terme de rendement. Le seul coût d’investissement calculé sur la période et ramené au KW/h est de 0,004 € auxquels il convient d’ajouter les frais de fonctionnement, de maintenance etc. Autre piste, la centrale solaire thermique. Il s’agit en fait de millions de miroirs, capables de suivre le soleil comme le font nos tournesols et qui renvoient les rayons sur des tours de 150 m de haut. A l’intérieur de celles-ci, des réservoirs de sels fondus pouvant monter à plus de 500°C stockent l’énergie permettant de produire de la vapeur d’eau et de faire tourner des turbines produisant les précieux KW même la nuit. Mobilisant 4 Km² au sol, pour une puissance fournie annuelle de 6 TW et un coût estimé variant entre 4 et 7 milliards d’€, ce projet permettra de couvrir les besoins de 900.000 foyers pour un coût largement inférieur au système précédent. Autre piste, la cheminée solaire plusieurs fois évoquée dans de précédentes éditions du JT. Il s’agit de combiner les effets d’une sorte de serre géante de 7 Km de diamètre enregistrant des températures de 70 à 80° C et les 20°C régnant en haut d’une cheminée de 1 500 m de hauteur édifiée en son centre. Le delta de température provoque un courant d’air ascendant capable d’entraîner des turbines produisant de l’électricité. Si l’une des difficultés réside dans la hauteur de l’édifice, il existe une variante dont la hauteur n’est que de 300 m avec une forme propice à la création de mini tornades (type vortex) et qui semblent susciter beaucoup d’espoir. Espagne, USA, Australie ont déjà des prototypes ou sont entrain d’en créer. Il faut mobiliser 40 Km² de surface et investir 0,7 milliards pour obtenir 2 TW capable d’alimenter 310.000 foyers. Ce système par inertie du sol ou par stockage est capable de produire la nuit. L’intérêt du système réside dans sa fiabilité et surtout sa durée de vie estimée à plus de 80 ans…

Un regard vers l’avenir

Parmi les projets futuristes, le film solaire. Composé d’une poudre de polymères organiques contenant deux molécules, le P3HT qui libère des électrons dès qu’un photon le rencontre et du PCBM qui sert à transporter les électrons vers la surface du film, pourrait constituer une voie intéressante pour les prochaines décennies. On estime qu’il faudrait 10 Km² de film pour produire 0,5 TW correspondant aux besoins de 80.000 foyers pour un coût de 0,5 à 1 milliard d’euros. Le plus du procédé réside dans un coût de fabrication peu onéreux et une mise en œuvre relativement aisée (rouleau ou spray) et dans le potentiel d’installation que représentent nos cités. Avec une durée de vie minimale de 20 ans, une production localisée au plus près des gisements de consommation, cette technologie pourrait convenir en complément des moyens permettant une production de nuit. Pour finir, un regard futuriste vers les étoiles avec le solaire spatial qui pourrait renvoyer l’électricité produite en continu depuis des “fermes solaires spatiales” vers des concentrateurs au sol mais avec des coûts exorbitants… 

 


Avis d’écologiste

Malgré l’existence de ressources fossiles encore importantes qui font que la Chine, par exemple, inaugure une centrale à charbon par semaine devenant le premier pollueur mondial en terme de gaz à effet de serre, de nombreux Etats sont en train de réfléchir en parallèle à l’acquisition de territoires agricoles à l’achat de zones à fort ensoleillement. Ainsi quand l’Afrique peut produire 3 000 KW au m², la brumeuse Grande Bretagne plafonne à 100 KW/m² soit 30 fois moins en terme de potentiel. Les lobbies pro-nucléaires freinent les décisions politiques en invoquant le prix du KW/h en “oubliant” volontairement les charges induites par les déchets radio-actifs, la rareté de l’Uranium et surtout le gouffre que va représenter le démantèlement des centrales nucléaires et la dépollution des sites pendant des décennies sans oublier le risque de catastrophes. Si l’on regarde les coûts annoncés dans les différentes filières cités ci-dessus (0,04 € le KW/h hors maintenance et fonctionnement) même en multipliant par dix ce prix de revient, on ne serait pas loin des 0,18 € par KW/h que nous réglons à ERDF… hors charges annexes… En fait il s’agit d’un choix de société qui devrait se faire à l’échelle planétaire. Acceptons-nous de vivre sous la menace de l’atome ? La politique énergétique de la France devrait être un enjeu prioritaire de la future campagne de 2012 avec à la clef, un engagement de référendum…



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