Depuis une vingtaine d’années, les énergies renouvelables connaissent une croissance exceptionnelle. Sources d’énergie inépuisables, elles n’émettent pas de gaz à effet de serre. Toutefois, malgré ces énormes atouts, leur part dans la production mondiale d’énergie reste minime par rapport à celle des énergies fossiles. Chacune a ses inconvénients et aucune ne pourra remplacer à elle seule les énergies fossiles, qui sont responsables à 70% du changement climatique.
Les énergies renouvelables se répartissent en cinq catégories : l’éolien, le solaire, l’hydraulique, la géothermie et la biomasse. Pour chacune, il existe plusieurs technologies. Le développement de ces énergies est indispensable pour limiter le changement climatique, mais il ne faudrait pas croire qu’elles sont miraculeuses. Toute énergie, quelle qu’elle soit, a un impact sur l’environnement. Par exemple, il faut de l’énergie pour fabriquer les éoliennes, les panneaux solaires ou produire les millions de tonnes de ciment nécessaires à la construction d’un barrage géant. En outre, on reproche souvent à l’éolien de dénaturer les paysages, au photovoltaïque d’utiliser des matériaux polluants, aux barrages de perturber les milieux naturels…
En 2018, les énergies renouvelables ont représenté 11% de la consommation mondiale d’énergie primaire dans le monde, contre 85% pour les énergies fossiles ! Les énergies fossiles ont encore plusieurs dizaines d’années de réserve devant elles : elles ne vont pas s’épuiser subitement, il y aura un étalement dans le temps. Mais peu à peu, leur prix va grimper, et les énergies renouvelables vont être de plus en plus sollicitées pour limiter l’impact du réchauffement climatique, ce qui sera une nouvelle incitation à en développer de nouvelles.
Des scientifiques du monde entier ont déjà de nouvelles idées pour révolutionner l’avenir énergétique. Nous vous présentons trois de ces énergies du futur !
De l’électricité à partir de l’humidité de l’air
C’est dans ce souci de contribution au développement d’énergies vertes et renouvelables que des scientifiques de l’Université du Massachussetts Amherst ont mis au point l’Air-Gen, décrit dans le journal « Nature » : une technologie capable de créer de l’électricité à partir de l’humidité de l’air. Ces chercheurs ont mis au point des fils, dont la taille est de l’ordre du nanomètre, à partir de protéines microbiennes. Ces fils ont ensuite été assemblés afin de former une fine pellicule de 7 micromètres d’épaisseur, déposée entre deux électrodes (une en dessous, l’autre au-dessus). Au contact de l’air environnant, cette fine pellicule protéique absorbe la vapeur d’eau présente dans l’air et cela créé un courant d’électricité entre les deux électrodes.
Pour l’instant, cette technologie est encore en phase test et génère assez peu d’électricité. Mais les scientifiques du Massachussetts Amherst travaillent à améliorer ses rendements : ils testent actuellement des batteries à partir de cette même technologie et souhaitent développer une version du Air-Gen de plus grande ampleur, capable d’alimenter une maison entière en électricité.
Transformer l’air en pétrole
Au Royaume-Uni, des ingénieurs ont réussi à produire du pétrole de synthèse en utilisant… de l’air et de l’électricité ! Grâce à un procédé chimique complexe, cette nouvelle technologie capte le dioxyde de carbone se trouvant dans l’air avant de le mélanger à de l’hydroxyde de sodium. Comme le décrit Slate.fr, « ce mélange crée du carbonate de sodium qui, après un procédé d’électrolyse, se transforme en dioxyde de carbone pur. De l’hydrogène est produit grâce au même procédé d’électrolyse appliqué à de l’eau captée grâce à un déshumidificateur. L’hydrogène et le dioxyde de carbone sont ensuite mélangés pour produire du méthanol qui une fois passé dans un catalyseur se transforme en essence. » Ce carburant de synthèse, plus propre que celui obtenu à partir de pétrole, serait compatible avec tous les moteurs déjà existants. Cette technologie est encore en phase de test, et les coûts de production sont encore trop importants pour un développement commercial. Peter Harris, PDG de la petite entreprise britannique à l’origine de cette découverte, a pour objectif le développement d’une raffinerie d’ici 15 ans. Il explique que son produit pourrait bientôt concurrencer l’industrie du pétrole, dont les ressources sont limitées :
« Vous êtes sur un marché où la seule perspective est la montée des prix du pétrole fossile. A un certain point, les courbes se croiseront et notre essence deviendra moins cher. »
De l’énergie… en osmose avec la planète ?
Avez-vous entendu parler de l’énergie osmotique ? L’idée nait dans les années 70, mais le premier prototype de centrale osmotique n’a été construit qu’en 2009 à Tofte, en Norvège. Ce type d’énergie repose sur le phénomène physique de l’osmose : « lorsqu’une quantité d’eau salée et une quantité d’eau douce entrent en contact, séparées par une membrane semi-perméable, les molécules de sel attirent l’eau douce à travers la membrane. Ce passage génère une surpression sur la masse d’eau salée, qui peut alors être canalisée vers une turbine. » (L’Obs). Ce sont dans les estuaires des fleuves, à la croisée d’une rivière d’eau douce et de la mer, que ce type d’énergie peut être exploité. Les pays côtiers pourraient ainsi bénéficier du développement de cette énergie. Bien que l’énergie osmotique semble très prometteuse, les rendements sont pour l’instant assez faibles. Dans la centrale de Tofte, un mètre carré de membrane ne produit que trois watts d’électricité. Depuis, deux nouvelles centrales ont été créées au Japon et aux États-Unis avec l’objectif d’être plus puissantes. Stein Erik Skilhagen, responsable de l’énergie osmotique à Statkraft (l’entreprise à l’origine du projet), donne une estimation encourageante : « le potentiel technique mondial de l’énergie osmotique est estimé à 1 600 TWh par an, soit l’équivalent d’environ la moitié de la production électrique européenne en 2009 ».
Bien que toutes prometteuses, ces trois idées semblent peut-être encore un peu folles. Nous avons hâte de découvrir ce que l’avenir leur réserve !
