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L'énergie nucléaire cause le moins de dommages à l'environnement, selon une enquête systématique
par Jonas Kristiansen Nøland, Université norvégienne des sciences et technologies
Après l'ère fossile, l'énergie nucléaire pourrait fournir au monde entier une énergie sans émission dans une zone deux fois plus petite que l'État américain du Vermont, écrit cet auteur de Viewpoint. Crédit : Shutterstock, NTB
L'adage selon lequel "un malheur n'arrive jamais seul" est aussi le titre d'un court métrage muet français de 1903. On pourrait en dire autant de la crise climatique, étroitement liée aux crises environnementale et énergétique. Les trois crises s'influencent mutuellement comme les parties d'un drame triangulaire insoluble.
Nous aurons besoin de trois fois plus d'électricité en 2050 si le monde veut réussir sa transition verte et atteindre les objectifs climatiques. Afin de produire suffisamment d'électricité, nous devons réserver suffisamment de terrains pour produire l'énergie dont nous avons besoin. Cependant, s'approprier des terres pour produire de l'énergie endommage les écosystèmes, ce qui à son tour exacerbe le changement climatique.
Comment empêcher ce drame de se dérouler sur notre planète ?
NTNU a collaboré avec l'Institut Technologique de Grenoble sur une nouvelle étude pour mener une enquête systématique sur l'utilisation des terres de toutes les solutions énergétiques. Nous avons analysé 870 centrales électriques dans le monde, y compris l'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'hydroélectricité et l'énergie nucléaire. L'étude a été publiée dans Scientific Reports.
L'une des conclusions de l'étude était que l'hydroélectricité est la source d'énergie renouvelable la plus économe en terres au monde. Cela remet en question l'opinion courante selon laquelle l'énergie solaire est la source d'énergie renouvelable la plus dense en énergie.
Un monde en éco-deuil
Nos recherches montrent que les atteintes à l'environnement dans le monde seront multipliées par six d'ici 2050 si nous suivons le scénario d'émissions nettes nulles de l'Agence internationale de l'énergie (AIE). En d'autres termes, il est impossible de résoudre la crise climatique sans aggraver sérieusement la crise environnementale si la politique énergétique actuelle est mise en œuvre.
La production mondiale d'électricité pour 2050, selon le plan énergétique actuel, nécessitera une zone aussi grande qu'une fois et demie la taille de l'Inde ou la même taille que l'ensemble de l'UE, en supposant que nous devenions climatiquement neutres.
Accorder une plus grande valeur à l'environnement
Les êtres humains s'étendent déjà sur une trop grande partie de cette planète. La Plateforme intergouvernementale scientifique et politique des Nations Unies sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES) montre que nous devons protéger la nature si nous voulons préserver la diversité biologique mondiale. Les forêts stockent le CO2 et nous fournissent un bon air à respirer. Greta Thunberg a récemment mis en garde contre le brûlage des forêts pour produire de l'énergie, affirmant que cette pratique ne peut pas être considérée comme renouvelable.
Toutes les transitions énergétiques de l'histoire se sont caractérisées jusqu'à présent par une production progressive d'énergie sur des surfaces terrestres plus réduites. Autrefois, notre seule source d'énergie était la forêt, qu'il fallait sacrifier pour se nourrir et se chauffer. Nous sommes passés du bois au charbon, puis au pétrole et au gaz.
La révolution industrielle a été une porte de sortie à la crise environnementale et à la déforestation en son temps. Au lieu de cela, protéger et profiter de la forêt est devenu une priorité. Mais aujourd'hui, nous dégradons malheureusement l'environnement et créons les mêmes problèmes.
Utiliser les forêts comme combustible est le pire
La réponse évidente pour résoudre au mieux le trilemme climat, énergie et environnement est de continuer à rechercher les solutions les plus énergivores. Nous devons suivre les données où qu'elles mènent, et la nouvelle étude offre l'occasion de le faire.
Parmi les sources d'énergie renouvelables, la bioénergie - qui comprend la combustion des forêts pour produire de l'énergie - est la pire, suivie de l'éolien terrestre, de l'éolien offshore, de l'énergie des vagues, de l'énergie solaire et enfin de l'hydroélectricité.
Parmi les sources d'énergie renouvelables, la bioénergie, qui comprend la combustion des forêts pour produire de l'énergie, est la pire. L'utilisation de 878 kilomètres carrés d'espace pour générer un térawattheure - ce qui ne fournirait pas plus d'un quart des besoins de la ville de New York - exclut d'emblée la bioénergie en tant que solution la plus économe en terres.
Les options suivantes sont l'éolien terrestre, l'éolien offshore, l'énergie houlomotrice et l'énergie solaire, suivies de l'hydroélectricité, qui est la source d'énergie renouvelable la plus économe en terres. Bien que la bioénergie soit une forme d'énergie très diluée, la recherche révèle que l'énergie éolienne terrestre présente certains des mêmes problèmes :
La biomasse est de loin la source d'énergie renouvelable la plus diluée, mais dans un échantillon de 148 parcs éoliens terrestres, nous constatons que le vent est la deuxième source de production d'électricité la plus diluée.
L'éolien terrestre a ses défis
L'une des revendications des personnes qui travaillent avec l'énergie éolienne est que les terres occupées par les parcs éoliens peuvent être utilisées à des fins multiples, telles que le pâturage, l'agriculture et les loisirs. Cependant, les ressources éoliennes trouvées sur des terres déjà utilisées à d'autres fins sont assez limitées, ce qui limite également la possibilité de faire de l'énergie éolienne une solution énergétique dominante dans le monde.
L'énergie éolienne n'offre pas non plus la possibilité de restaurer un environnement endommagé.
Selon nos recherches, lorsqu'une zone occupée par l'énergie éolienne ne considère que les empreintes de pylônes et les routes d'accès, la puissance spécifique pourrait facilement augmenter d'au moins un ordre de grandeur. Cependant, cela ne représente pas entièrement l'espacement élevé entre les sources d'énergie distribuées d'un parc éolien et la faible évolutivité dans les zones à espace limité.
Les besoins élevés en terrains génèrent également des implications importantes pour les matériaux et les infrastructures nécessaires pour collecter l'énergie des éoliennes. Il existe des effets indirects potentiels sur la faune et une détérioration de la qualité du paysage, et l'empreinte visuelle est importante sur l'ensemble du territoire.
Le nucléaire sort vainqueur
Si l'on considère toutes les sources d'énergie, le nucléaire est le grand gagnant en termes de densité d'énergie spatiale. L'énergie nucléaire pourrait fournir au monde entier une énergie sans émission après l'ère fossile sur une superficie deux fois moins grande que le comté norvégien de Viken, ou la moitié de la taille de l'État américain du Vermont.
Lorsque l'on compare les chiffres, il s'avère que l'étendue spatiale du nucléaire est inférieure de 99,7 % à celle de l'éolien terrestre, soit 350 fois moins d'occupation des sols.
Ces données doivent être vues à la lumière de la crise environnementale projetée d'ici 2050. Une transition énergétique basée sur le nucléaire seul permettrait d'économiser 99,75 % des atteintes à l'environnement en 2050. Nous pourrions même supprimer la majeure partie de l'empreinte environnementale actuelle que nous avons déjà causée.
NIMBY ou YIMBY ?
Il est vrai que le nucléaire a un problème de popularité depuis plusieurs années. Aujourd'hui, l'énergie nucléaire n'entre pas dans la définition des énergies renouvelables mais sera vraisemblablement considérée comme renouvelable à long terme. L'uranium - le combustible de l'énergie nucléaire - sera extrait de la mer à l'avenir, où l'uranium est naturellement reconstituable. De plus, l'uranium usé deviendra probablement réutilisable grâce aux nouvelles technologies. L'énergie nucléaire serait alors considérée comme une source d'énergie renouvelable.
L'espace est un facteur qui influence de plus en plus la popularité des sources d'énergie, comme en témoigne l'acronyme bien connu NIMBY - Not In My Back Yard. L'acronyme est souvent utilisé dans le contexte des développements de l'énergie éolienne et solaire qui affectent les personnes, les animaux et la nature.
Des études récentes montrent que l'énergie nucléaire pourrait être un voisin souhaitable pour de nombreux habitants, car elle offre aux communautés locales une sécurité d'approvisionnement pour le développement des entreprises et des emplois. Nous parlons d'un effet NIMBY inversé, ou YIMBY—Oui, dans ma cour arrière.
Le climat et l'environnement doivent être résolus ensemble
Tout comme les trois crises – climatique, naturelle et énergétique – surviennent ensemble, elles doivent également être résolues ensemble. Pendant de nombreuses années, l'accent a été mis sur les solutions intelligentes pour le climat, tandis que les solutions intelligentes pour l'environnement sont restées un peu sous le radar.
C'est presque comme si nous avions complètement oublié comment la conservation et la restauration de la nature peuvent jouer un rôle vital dans l'atténuation des effets climatiques.
L'accent mis sur l'utilisation des terres devrait donc être renforcé. L'étude en question porte sur l'efficacité foncière et aborde précisément ce point. L'énergie nucléaire est clairement gagnante dans une telle course. La bioénergie est perdante et les besoins en terres seront son clou dans le cercueil. Faut-il arrêter de couper nos forêts pour produire de l'électricité ?
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COMMENTAIRES
D 'accord avec le contenu de cette étude et les conclusions de J M JANCOVICI ... Mais de plus Je ne vois pas comment contraindre les pays qui produisent petrole gaz et chaon a arreter production et vente .... surtout lorsqu'ils n ont presqe que cela pour vivre ..! RUSSIE CHINE INDES et ARABIE n 'arreteront que si leurs catastrophes v climatiques locales leur tombe dessus!!! Donc je suis treés pessimiste!!
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More information: Jonas Kristiansen Nøland et al, Spatial energy density of large-scale electricity generation from power sources worldwide, Scientific Reports (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-25341-9
Journal information: Scientific Reports
Provided by Norwegian University of Science and Technology
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XXXXXXXXXXean-jack MICALEF a ajouté
Votre question est intéressante puisque selon la loi de Schwarzschild, cela dépend de la masse du trou noir. Pour le soleil l'intervalle entre protons vaut 45 fois leur rayon. Mais pour une masse 330 fois plus grande, l'intervalle vaut ~1/2 rayons de proton. Pour des masses plus grande l'intervalle peut atteindre jusqu'à r = 10^11 fois moins grand que la longueur de Compton de l'électron. Pour ma part, je pense qu'un trou maximum est un ensemble fait de couches d'électron-positrons, séparées par r.
cordialement
DM
