Sont considérées comme renouvelables toutes les sources d’énergie disponibles dans la nature en quantités inépuisables. Les plus importantes sont le solaire, l’éolien, l’hydraulique, la biomasse et la géothermie.
Contrairement aux sources d’énergies fossiles telles que le charbon et le pétrole, les sources renouvelables n’entraînent aucune émission de CO₂ lors de la production d’énergie. Elles sont ainsi cruciales dès lors que l’on aspire à approvisionner l’humanité en énergie propre et sûre à l’avenir.
L’énergie quasi illimitée du soleil illumine la Terre au quotidien – et il est possible de l’exploiter afin de produire de l’électricité grâce à des modules photovoltaïques installés sur les toits ainsi que sur les surfaces libres. Les cellules solaires qu’ils contiennent transforment l’énergie du rayonnement solaire en électricité utilisable.
Qui plus est, l’énergie solaire est également utilisable pour la production de chaleur. Pour ce faire, des capteurs thermiques collectent l’énergie de la lumière du soleil et la transfèrent vers des accumulateurs de chaleur. Un échangeur thermique permet ensuite d’utiliser l’énergie emmagasinée pour le chauffage et l’eau chaude.
Le photovoltaïque est donc une technologie qui, à l’aide de capteurs, transforme directement la lumière du soleil en énergie électrique. L’énergie solaire thermique en revanche utilise la chaleur du soleil afin de chauffer l’eau ou d’autres caloporteurs. L’énergie thermique ainsi obtenue peut ensuite être utilisée pour le chauffage, l’eau chaude et même pour la production d’électricité.
La centrale solaire Monta Plata en République dominicaine illustre bien la manière dont l’énergie solaire peut contribuer à la lutte contre le changement climatique. Grâce à l’installation, jusqu’à 50 000 foyers de l’île sont approvisionnés en électricité renouvelable et peuvent renoncer aux combustibles fossiles. Chaque année, cela permet d’économiser près de 50 000 tonnes de CO₂.
Le vent souffle pratiquement partout et quasiment tout le temps. Il est possible d’exploiter sa puissance avec des éoliennes afin de produire de l’électricité propre et renouvelable. Voici comment cela fonctionne: le vent actionne les pales de l’hélice puis un générateur transforme l’énergie cinétique en électricité.
L’eau qui s’écoule recèle d’énormes quantités d’énergie. Les centrales hydrauliques exploitent cela afin de produire de l’électricité renouvelable. L’eau qui s’écoule active des turbines qui alimentent à leur tour un générateur et produisent de l’électricité.
Ainsi, les centrales hydrauliques exploitent par exemple l’énergie cinétique d’un cours d’eau ou l’énergie que les masses d’eau retenues dans un lac de barrage peuvent générer. Dans ce deuxième cas de figure, la différence de hauteur entre le lac et les turbines est déterminante pour la quantité d’énergie – plus l’eau est en hauteur, plus il est possible de produire d’électricité.
De petites centrales hydrauliques peuvent garantir à la population locale un réseau électrique stable comme le montre un projet de Sumatra Ouest. Après une rénovation, le barrage de Salido Kecil permet un approvisionnement fiable en énergie renouvelable – soit une économie allant jusqu’à 4 500 tonnes de CO₂ par an.
La biomasse est un terme générique désignant un grand nombre de substances végétales et animales utilisables à des fins de production d’énergie. On trouve entre autres l’engrais animal, les déchets biologiques ou les «plantes énergétiques», telles que le colza, le maïs et le tournesol.
La biomasse subit un processus de fermentation dans des centrales de biogaz spéciales. Cela permet d’obtenir un biogaz pouvant ensuite être brûlé afin de produire de la chaleur et de l’électricité. On crée ainsi de l’énergie propre à partir de matières premières renouvelables et de déchets de cuisine.
Une usine de papier brésilienne illustre bien l’effet que la biomasse peut avoir sur la protection du climat. Après avoir remplacé un chauffe-eau à gaz par une chaudière à biomasse, celle-ci économise chaque année plus de 48 000 tonnes de CO₂. Autre avantage: l’usine peut réutiliser les boues de papier issues de sa propre production dans la chaudière afin de générer de la chaleur.
La géothermie désigne la chaleur emmagasinée sous la surface de la Terre. En principe, plus on descend profondément, plus les températures sont élevées. Cette chaleur peut être utilisée pour produire de l’électricité. Pour ce faire, on fait circuler à travers des conduites de l’eau dans la croûte terrestre où elle s’évapore. De retour à la surface, la vapeur d’eau actionne des turbines et des générateurs qui produisent de l’électricité utilisable.
Le projet d’un producteur de légumes suisse montre comment la géothermie peut contribuer à la réduction des émissions de CO₂. Des forages allant jusqu’à 1 200 mètres de profondeur permettent à l’entreprise de chauffer ses serres en hiver à l’aide d’énergie renouvelable. Ainsi, le climat idéal pour les plantes est assuré tandis que l’entreprise économise chaque année près de 2 000 tonnes de CO₂.
Pour la production de chaleur et d’électricité, de nombreuses régions du monde utilisent des énergies fossiles telles que le gaz, le charbon et le pétrole. Mais celles-ci tendent de plus en plus à être remplacées par des énergies renouvelables, ce qui a pour effet de réduire les émissions de gaz nocifs pour le climat. Cela en fait l’un des facteurs les plus importants dans la lutte contre le changement climatique.
Les calculs de l’Office fédéral allemand de l’environnement montrent bien l’influence des énergies renouvelables dans la lutte contre le changement climatique. Ainsi, en 2022 par exemple, l’utilisation d’énergies renouvelables a permis d’éviter l’émission de 237 millions de tonnes d’équivalent CO2 en Allemagne.
L’importance des énergies renouvelables a été soulignée une fois de plus en décembre 2023: la COP28, qui s’est tenue à Dubaï, marque un jalon dans la politique climatique mondiale puisqu’on y a décidé pour la première fois une sortie progressive des combustibles fossiles. Nous avons compilé de plus amples informations dans l’article «La COP28: le tournant est-il enfin en vue?».
C’est de loin dans la production d’électricité que les énergies renouvelables peuvent contribuer le plus efficacement à réduire les émissions nocives pour le climat. La quantité de gaz à effet de serre évitée grâce à la production durable d’électricité dans le monde n’a cessé de croître au cours des dernières décennies.
Pour ce qui est de la production de chaleur, l’effet des énergies renouvelables est plus faible. Mais dans ce domaine aussi, c’est l’utilisation de biomasse qui contribue en première ligne à réduire sensiblement les émissions de gaz à effet de serre. En outre, les biocarburants permettent d’éviter des émissions à grande échelle sur les routes et dans le secteur du transport. Néanmoins, il subsiste dans ces deux domaines un retard conséquent à rattraper.
Sources:
Office fédéral allemand de l’environnement
Fraunhofer-Institut ISE
Vous trouverez de plus amples informations sur le changement climatique et la protection du climat en Suisse dans notre Brochure climatique
