30 septembre 2024
Le solaire et l’éolien, au cœur de la réponse mondiale aux besoins croissants en énergie
La demande énergétique planétaire devrait doubler d’ici 25 ans, a expliqué le professeur Mario Leclerc lors d’une conférence grand public de la Faculté des sciences et de génie
Se déplacer, se chauffer, se nourrir: les utilisations de l’énergie sont multiples et omniprésentes sur la Terre. Or, selon les experts, la demande énergétique à l’échelle du globe devrait doubler d’ici 25 ans. Pour répondre aux besoins d’une population mondiale croissante, et afin de limiter les gaz à effet de serre consécutifs à l’activité humaine et responsables du dérèglement du climat, une place grandissante devra être faite aux sources d’énergie renouvelables, donc non polluantes.
«Le domaine énergétique est important: il se retrouve à tous les niveaux de la société, explique le professeur Mario Leclerc, du Département de chimie de l’Université Laval. Il faut de l’énergie pour purifier l’eau, pour les activités agricoles, les transports, le chauffage. Il faut de l’énergie pour extraire du sol un combustible fossile comme le charbon.»
Le mardi 24 septembre, le professeur Leclerc a fait une présentation en ligne sur les défis énergétiques dans le monde. Son exposé s’inscrivait dans le cadre des conférences grand public de la Faculté des sciences et de génie.
«Pourquoi la question de l’énergie est-elle si importante?», a-t-il demandé d’entrée de jeu.
En guise de réponse, le professeur a énuméré quelques statistiques tirées d’un rapport récent de la Banque mondiale. Entre autres choses, près de 600 millions de personnes en Afrique subsaharienne n’avaient pas accès à l’électricité en 2021. L’ONU, de son côté, prévoit que la population mondiale atteindra plus de 10 milliards de personnes vers 2080, soit autant de consommateurs d’énergie.
«L’énergie, soutient-il, représentera un défi majeur au 21e siècle, tout comme l’eau, la nourriture, l’environnement, les maladies, la surpopulation. Tout est relié, tout ça se parle mutuellement. Ces enjeux, je les mettrais tous sur le même pied. La situation englobe énormément de défis auxquels toutes les sociétés devront faire face.»
Neuf grandes sources d’énergie
Les grandes sources d’énergie actuelles sont au nombre de neuf. Ce sont, par ordre d’importance, le pétrole, le gaz naturel et le charbon, la biomasse et le nucléaire, ainsi que les énergies dites renouvelables, soit le solaire, l’éolien, la biomasse, l’hydroélectricité et la géothermie. «Actuellement, explique Mario Leclerc, entre 65% et 70% de la consommation mondiale d’énergie provient du pétrole, du gaz naturel et du charbon.»
L’humanité a besoin à tout moment de 15 térawatts d’électricité à l’échelle de la planète. Les deux tiers de cette énergie proviennent actuellement du pétrole, du gaz naturel et du charbon.
Au classement des territoires les plus gourmands en matière d’énergie, le Québec occupe une place particulière. L’édition 2024 de L’État de l’énergie au Québec révèle que les citoyens ont consommé en moyenne 250% d’énergie de plus que la moyenne mondiale en 2021.
«Les Québécois, comme les Canadiens, sont de grands consommateurs d’énergie, affirme le professeur. On bat les Américains à ce chapitre. En Europe, l’énergie est relativement plus chère qu’ici. Les Européens consomment deux fois moins d’énergie que nous.»
Quinze térawatts supplémentaires
Le besoin en énergie sur la planète s’établit actuellement et à tout moment à 15 térawatts (TW). Un térawatt équivaut à un milliard de kilowatts.
Les experts anticipent que l’humanité aura besoin de 15 térawatts supplémentaires dans les 25 prochaines années. «Même au Québec, souligne Mario Leclerc, on commence à s’inquiéter de manquer d’électricité.»
Selon lui, il est clair qu’il y a une pression énorme, en particulier des classes moyennes de plus en plus fortes dans les pays dits émergents, pour aller vers une plus grande consommation d’énergie pour plus de confort et d’autres besoins.
«Le grand défi mondial, explique-t-il, vient principalement de l’Inde, de la Chine et du Brésil dont les populations totalisent environ 3 milliards de personnes. Or, ces trois pays consomment entre 10 et 20 fois moins d’énergie par personne que dans des pays comme les États-Unis, le Japon, la France et le Royaume-Uni. Qui sommes-nous pour leur dire de ne pas changer leur mode de vie, de ne pas essayer de s’enrichir, de ne pas s’acheter de maison?»
Les réserves connues
Un des tableaux présentés par le professeur portait sur les réserves connues des sources d’énergie. Dans le cas du charbon, par exemple, les réserves contenues dans le sous-sol de la planète correspondraient à environ 900 térawatts d’énergie. De quoi répondre aux besoins mondiaux pendant des décennies à venir.
Pour l’uranium, qui alimente les centrales nucléaires, les réserves connues correspondraient à entre 90 et 300 térawatts d’énergie. «On pense que l’énergie nucléaire est infinie, explique Mario Leclerc. Les réserves connues disent le contraire.»
Selon lui, on peut espérer aller chercher entre 25 et 70 TW supplémentaires par année avec des éoliennes installées un peu partout sur le globe. Les experts calculent que la réserve potentielle mondiale d'hydro-électricité s’établirait entre 3 et 4 TW supplémentaires par année «si on voulait construire toutes les centrales hydro-électriques possibles sur la planète». Quant au Soleil, il envoie à la Terre 23 000 TW d’énergie par an. «Le Soleil est un énorme réservoir d’énergie, affirme-t-il. En une heure, la planète reçoit toute l’énergie que l’humanité consomme en une année.»
Selon le professeur, une relative bonne nouvelle nous vient des États-Unis en ce qui concerne la consommation d’énergie. «On observe au fil des ans un plafonnement et une légère diminution de la consommation totale américaine, soutient-il. On pourrait dire qu’on s’en va dans la bonne direction.»
La pétrolière Shell a publié une projection sur les différentes sources d’énergie pour l’an 2100. «La bonne nouvelle, souligne Mario Leclerc, est que tout ce qui est renouvelable devrait être dominant. Les calculs de Shell montrent une dominance nette du solaire à 37,7% dans la réponse aux besoins mondiaux annuels en énergie. Un des avantages de l’énergie solaire est qu’elle est gratuite et disponible partout. Elle n’appartient à personne et elle ne fait pas l’objet d’enjeux politiques.»
L’étude de Shell indique qu’en 2100, le pétrole ne répondrait plus qu’à 10,1% des besoins mondiaux en énergie et le charbon qu’à 3,9%.
Ce graphique de la société Shell montre le degré d’importance que pourraient avoir les grandes sources d’énergie vers 2100. À souligner: les 37% de l’énergie solaire et les 10% du pétrole.
— Shell
