Cenrale Energie Desert


Centrales énergétiques et désert



Le pétrole s'épuise, il convient d'adopter des énergies décarbonnées. Ainsi que de s'orienter vers une énergie plus verte et fermer les centrales à charbon et autres centrales polluantes.

Mais par quoi les remplacer ? Lorsque l'on discute avec un collapsologue, on nous ressort généralement le même argument : "Sans pétrole, la société s'effondre". Quoi de plus faux que cela ! Encore une fois, en étant un minimum visionnaire de nombreuses solutions apparaissent.

L'une d'elles est la création de très nombreuses centrales solaires dans les déserts. Comme celui du Saraha, par exemple. C'est ce que propose le projet Desertec, qui vise à alimenter l'Europe et l'Afrique du Nord en énergie renouvelable (à terme à 100%) en utilisant des centrales solaires dans le désert de sable le plus grand du monde, le Saraha.

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Ci-dessus une centrale solaire au Saraha.

Alors, comment faire, et est-ce viable ? C'est ce que nous allons voir.

I. Efficacité énergétique

L'efficacité énergétique de cette technique est indiscutable. Chaque km2 de désert reçoit annuellement une énergie solaire équivalent à 1,5 million de barils de pétrole.
La surface totale des déserts sur la planète entière fournirait plusieurs centaines de fois l'énergie utilisée actuellement dans le monde.
Mais il n'est pas question de couvrir tous les déserts du monde en panneaux solaires. Un tel projet relève de la science fiction. En revanche couvrir 0.3% de la superficie des déserts du monde suffirait à alimenter toute l'humanité en énergie renouvelable à hauteur de sa consommation énergétique actuelle, soit environ 18 000 TWh/an (chiffres de 2009).

De plus, il est également possible de tirer la partie de la chaleur du désert via la thermoélectricité.

II. Projet Desertec

C'est sur ce principe que repose le projet Desertec dont nous avions parlé en introduction à notre propos.

Voici une représentation schématique du projet :

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Ce projet consiste en une multitude de centrales solaires aux bords du désert du Saraha jumelées à des centrales éoliennes, hydrauliques, de biomasse etc.

Outre la question énergétique, un tel projet permettrait la création de nombreux emplois locaux.

III. Faisabilité technique

1) Ressources

Ce genre de projet nécessite la construction de très nombreuses infrastructures photovoltaïques. Mais avons-nous les ressources suffisantes ? Oui.

Comme nous l'avions évoqué en parlant des véhicules électriques, les ressources au lithium sont très importantes sur Terre et loin d'être proche de la pénurie. De plus, comme nous l'avions précisé nous savons utiliser des accumulateurs lithium fer phosphate, moins demandeurs en lithium, ou des accumulateurs sodium-ion. Il existe également d'autres substituts comme le Cobalt, ou le Nickel.
Nous pouvons également utiliser des pile à combustible (où la génération d'une tension électrique se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple l'hydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air.). Qui est une technique qui existe déjà.
En outre, nous savons également développer des batteries à base d'eau salée : ça existe déjà, et ça se miniaturise de plus en plus tout en étant peu coûteux, sûr et efficace. Elles sont notamment commercialisées par l'entreprise Aquion. Chaque batterie peut résister environ 10 ans, et tous les éléments sont entièrement recyclables.
Pour ce qui est du silicium, on en a encore en très nombreuse quantités. Nous savons en outre le substituer par du graphène ou encore les pérovskites facile à produire pour un coût vingt fois moindre que le silicium.

2) Stockage d'énergie

Si une centrale solaire au désert présente beaucoup d'avantages, il faut savoir stocker l'énergie. Ce qui est loin d'être un problème car encore une fois beaucoup de solutions s'ouvrent à nous.
Tout d'abord, l stations de transfert d’énergie par pompage (Step), ou stations de pompage-turbinage : il existe environ 400 ouvrages dans le monde dont 6 en France, qui représentent 140 gigawatts de puissance installée, soit l’équivalent de celle de 150 réacteurs nucléaires.

Voici une présentation de ce dispositif par EDF :

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La deuxième technologie est la plus connue et que nous avons déjà évoqué maintes fois : les batteries. Qu'elles soient au lithium, à l'eau de mer (ce qui peut présenter beaucoup d'avantages dans notre cas) etc.

Nous pouvons également utiliser des piles à combustible utilisant l'hydrogène, qui ne nécessitent que peu de ressources et sont entièrement propres.

3) Transport de l'énergie

De tels dispositifs nécessitent de pouvoir transporter cette énergie sur de longues distances.
Pour le transport de l'énergie, des lignes à Haute Tension de nouvelle génération (CCHT ou HVDC) permettent de transporter l'électricité sur de longues distances avec beaucoup moins de pertes en ligne (3% pour 1000 km) et presque sans pollution électromagnétique sont envisagées.
Les lignes HVDC sont par ailleurs les lignes les plus adaptées en ce qui concerne le transport d'électricité sous la mer.

Ces lignes sont utilisées notamment en Chine (barrages des Trois Gorges) pour relier des barrages entre eux, et leur efficacité a été prouvée.

Pour en apprendre plus sur cette technologie nous vous conseillons de consulter la page Wikipédia qui y est dédiée.

IV. Impact sur le désert

Déployer des parcs éoliens et solaires au désert aiderait ce dernier à verdir.
C'est ce qu'affirme une étude publiée dans le magazine Science.

La modélisation montre en effet qu'installer trois millions d'éoliennes et panneaux solaires sur 20 % de la surface du désert du Sahara causerait un doublement des précipitations.

Les éoliennes modifient en effet les masses d'air, et les centrales solaires augmentent la température au niveau du sol. Les énergies renouvelables pourraient ainsi conduire à une augmentation des pluies au Sahara, les précipitations passant de 0,24 à 0,59 mm par jour. Ce qui induit beaucoup de conséquences écologiques positives.

V. Géopolitique

Un tel projet suppose la coopération entre de nombreux états européens et d'Afrique du Nord. Un point positif est que le projet étant très diversifié, les pays seraient inter-dépendants : il n'y a pas qu'une seule grosse centrale mais de très nombreuses petites un peu partout.
De plus, ce pays pourrait être largement financé par les pays européens et profiteraient à tous les pays : Européens et nord-africains. Une relation gagnant-gagnant.

VI. Tempêtes de sable

Les tempêtes de sable peuvent représenter un obstacle à ces projets. En revanche on peut créer des murs des panneaux de protection autour. En outre, le projet Macc, mené par le programme européen de surveillance de la Terre, vise à améliorer la productivité des parcs photovoltaïques grâce à une meilleure connaissance de ces tempêtes de poussière. Ou, plus précisément, de leur “comportement”. Les chercheurs, qui estiment pouvoir prévoir le déplacement de ces nuages de sable sur “trois, quatre ou cinq jours”, comptent ainsi minimiser leur impact sur le rendement des installations photovoltaïques.
“Si l’on sait quelques jours à l’avance de l’arrivée d’une tempête nous allons stocker l’excédent d‘énergie afin de pouvoir produire les jours de tempête donc les jours où il n’y pas d‘énergie solaire suffisante pour faire fonctionner l’installation.

VII. Conclusion

Ainsi avons-nous vu des solutions innovantes pour faire face à la fin des hydrocarbures et pour produire une énergie sans émettre de gaz à effet de serre. Ces solutions, comme nous l'avons vu, présentent beaucoup d'avantages et sont tout à fait réalisables dans un futur proche.

Mais ce n'est pas la seule technique envisagée pour faire face à ces enjeux. Nous pouvons également développer la technologie des réacteurs à thorium.

Pour consulter notre page à ce sujet : [A VENIR]




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