|
Le Conseil scientifique répond à vos questions
Quelle est la capacité effective de la plus grande éolienne romande?
Avec son rotor à trois pales de 71 mètres de diamètre qui balaient une surface de près de 4000 mètres carrés, l'éolienne de Collonges, en Valais, est la plus grande de Suisse. Sa puissance maximale atteint 2 mégawatts (2000 kilowatts). En 2006, elle a produit 4,4 millions de kilowattheures (4,4 gigawattheures), soit 1 million de kWh de plus que prévu.
La puissance instantanée fournie dépend de la vitesse du vent. Ainsi, la production d'énergie commence à partir de 2,5 mètres/seconde, avec une puissance de l’ordre de 10 kilowatts, soit 0,5% de la valeur nominale de 2 mégawatts. La puissance nominale est atteinte à partir d’une vitesse de vent de 12 mètres/seconde, et jusqu’à 30 mètres/seconde. L’installation est arrêtée quand le vent souffle à plus de 30 mètres/seconde pour des raisons de sécurité.
Du fait de l’irrégularité des vents, une éolienne, quelle que soit sa puissance, ne peut alimenter à elle seule une communauté isolée. En revanche, intégrée dans un réseau de production diversifiée, comprenant par exemple des centrales hydrauliques ou thermiques, elle apporte une contribution bienvenue dans la mesure où elle ne provoque aucune pollution. Elle exerce en revanche une emprise sur le paysage qui pourrait entraver son développement à grande échelle dans notre pays.
La production électrique de l’installation de Collonges correspond à la consommation de 2500 personnes (consommation globale, privée et professionnelle). Près de 350 éoliennes de ce type seraient nécessaires pour couvrir une seule hausse annuelle moyenne de 2% de la consommation suisse. Mais il faudrait disposer le cas échéant d’une capacité équivalente en ouvrages hydrauliques, fossiles ou nucléaires pour assurer les approvisionnements quand le vent cesse de souffler.
Pour en savoir plus: Pierre Verstraete
Quel est le potentiel énergétique du biogaz?
Il existe une différence majeure entre les deux types de gaz utilisés à des fins énergétiques. Le gaz naturel est composé presque entièrement de méthane (CH4). Le biogaz contient lui aussi une majorité de méthane, auquel s’ajoute une part importante (20% à 50%) du gaz carbonique (CO2) qui est incombustible. Son pouvoir calorifique est par conséquent réduit en comparaison de celui du gaz naturel.
Utilisé comme carburant dans un moteur thermique, le biogaz a une efficacité moindre, car le gaz carbonique qu'il contient ne fait que traverser le moteur en participant aux cycles de compressions et détentes, mais sans contribuer à la production d'énergie. Il est aussi possible d'éliminer le gaz carbonique contenu dans le biogaz. Cette opération permet d'obtenir un gaz épuré avec un pouvoir calorifique élevé.
L'utilisation du biogaz pour la production d'énergie électrique au moyen de piles à combustible est plus problématique. Ces installations requièrent des gaz d'une grande pureté, ce qui n'est pas le cas du biogaz qui contient toujours des impuretés, notamment de l'hydrogène sulfuré (H2S) et de l'ammoniac (NH3).
Il est en principe possible de réaliser des installations de production de biogaz de toutes les tailles. Les plus grandes, de type industriel, sont celles des stations d'épuration des eaux usées dans les grandes agglomérations urbaines. La récupération et la valorisation des gaz de digestion permettent de subvenir aux besoins en électricité et en chaleur des STEP.
Des installations de plus petites tailles permettent de valoriser le biogaz qui est récupéré dans les exploitations agricoles sous forme de chaleur et d’électricité qui peuvent couvrir les besoins énergétiques des domaines concernés. Globalement, le potentiel énergétique du biogaz restera modéré. Sous réserve d’un investissement important, il pourrait atteindre à terme 2% à 4% du bilan énergétique global.
Pour en savoir plus: Prof. Marcel Maurer
Quels sont les avantages et inconvénients des véhicules hybrides, à gaz, au biocarburant et à hydrogène?
Les carburants de substitution arrivent. A la propulsion électrique s’ajoutent le gaz naturel, les biocarburants et l’hydrogène. La traction électrique est soit entière, avec batteries, soit partielle, alors associée à une combustion (hybrides). Le gaz naturel présente l’avantage d’être moins polluant que les carburants traditionnels. Son développement passe par une densification importante du réseau de distribution. Il constitue une transition potentielle dans l’attente d’un recours à grande échelle à l’hydrogène.
L’hydrogène et le gaz naturel se différencient dans la combustion du carburant. Dans les véhicules actuels, le gaz naturel est «brûlé» dans un moteur thermique. Avec l’hydrogène, on passe à la combustion chimique-électrique, à l’aide de la pile à combustible. Cette dernière n’a pas encore atteint la maturité technologique et économique.
A quoi s’ajoute le fait que l’hydrogène n’étant qu’un vecteur énergétique et non pas une matière première, il faut d’abord le «fabriquer», essentiellement par l’électrolyse de l’eau. On devra par conséquent créer une infrastructure de production d’électricité à grande échelle. L’avantage écologique de l’hydrogène réside dans sa composition chimique sans carbone. Les voitures à hydrogène n’émettront que de la vapeur d’eau.
Les véhicules hybrides, eux, ont atteint la maturité technologique et commerciale. Ils consomment deux à trois fois moins d’essence que les voitures à essence traditionnelle grâce à un moteur électrique d’appoint, qui se recharge automatiquement en décélération.
Les biocarburants pourront eux aussi se substituer partiellement aux carburants fossiles, en réduisant les émissions de C02. Il s’agit de carburants synthétisés à partir de matières végétales à base de sucre (maïs, blé, betterave), fermentées et distillées. Cette filière est fortement développée sur le continent américain. Elle ne fait toutefois pas l’unanimité dans le monde scientifique. Certains l’accusent de présenter un bilan énergétiquement ou économiquement négatif. Il faudrait dans certains cas dépenser trop d’énergie pour obtenir 1 litre de biocarburant, avec des risques de déséquilibres de la chaîne alimentaire.
Pour en savoir plus: Patrick Sudan
Qu’est-ce que le couplage chaleur-force?
Le couplage chaleur-force désigne une installation qui fournit à la fois de la chaleur et de l’électricité à partir d’une énergie primaire. Celle-ci provient de la combustion du carbone, de l’hydrogène ou de la fission de l’uranium dans des centrales nucléaires.
Le couplage chaleur-force est généralement utilisé de cas en cas quand on dispose d’une importante source de chaleur, qui peut provenir:
1. d’une usine d’incinération des ordures ménagères, qui produit de la chaleur à haute température,
2. de processus industriels, telles les cimenteries, raffineries ou usines métallurgistes
3. d’une centrale électrique – thermique ou nucléaire.
Dans les deux premier cas, on valorise la chaleur excédentaire en la transformant en électricité au moyen d’une turbine à gaz. Dans le troisième cas, on soutire une partie de la chaleur de la centrale à une température de 120° à 189° C pour alimenter un réseau de chauffage à distance ou une usine de fabrication, à l’exemple de la centrale nucléaire de Gösgen qui fournit de la chaleur à une cartonnerie voisine.
Dans les installations de couplage chaleur-force, les quantités respectives de courant et de chaleur peuvent être modulées en fonction des saisons et des besoins des consommateurs. En été, on produit plus d’électricité et en hiver plus de chaleur. Une valorisation à grande échelle du couplage chaleur-force en Suisse passerait par la construction de réseaux de chauffage de communes et de quartiers. Une persistance des prix élevés du mazout et du gaz pourrait favoriser un développement de tels réseaux.
Peut-on résoudre la question des déchets radioactifs?
Oui, c’est parfaitement possible, tout en assurant la sécurité de l’homme et de l’environnement. Cette mise en sécurité des déchets comprend trois étapes:
1. On isole les déchets radioactifs de la biosphère à la source
2. On les surveille activement, après les avoir conditionnés et emballés hermétiquement
3. On libère l’homme de la surveillance active en enterrant les déchets à grande profondeur.
Les points 1 et 2 sont réalisés quotidiennement depuis près de 40 ans par les exploitants de centrales, avec une efficacité constamment vérifiée. Il n’y a eu aucun cas d’irradiation dangereuse lié à l’utilisation de l’énergie nucléaire au cours de cette période. Ces deux premières étapes garantissent à elles seules que la radioactivité des déchets ne peut affecter ni l’homme ni l’environnement.
La 3e étape sera effective dès la construction de dépôts finaux dans des couches géologiques stables et profondes. En 2006, le Conseil fédéral a reconnu officiellement la faisabilité technique de l’enfouissement géologique. Ces dépôts seront conçus de manière à ce que même si les déchets devaient remonter à la surface, ce retour serait plus lent que la décroissance de la radioactivité. Autrement dit, une fois à ciel ouvert, le rayonnement subsistant ne présenterait pas le moindre risque. Compte tenu des faibles quantités produites et du temps nécessaire au refroidissement des déchets de haute activité, les dépôts devront être disponibles vers 2030-2040.
Pour en savoir plus: Jean-François Dupont
Quelle est la part du solaire et de l’éolien dans la production
d’électricité en Suisse?
Au cours des vingt-cinq dernières années, la Confédération a consacré près d’un milliard de francs à la recherche et à la promotion du solaire et de l’éolien. On peut doubler ce montant si on y ajoute les mesures de soutien du secteur privé, des cantons et des communes.
L’an dernier, le solaire photovoltaïque a produit en Suisse près de 20 millions, et les installations éoliennes 12 millions de kilowattheures d’électricité. Compte tenu d’une production d’électricité globale de près de 60 milliards de kilowattheures, le solaire photovoltaïque et l’éolien n’en représentent respectivement que 0,05% et 0,015%. Autrement dit, ils fournissent ensemble un demi pour mille des besoins du pays en électricité. Chiffre à comparer aux 1% à 2% d’augmentation annuelle de la consommation.
Pour en savoir plus: Prof. Marcel Maurer
Peut-on comparer les bilans écologiques des différentes formes de production d’électricité?
Les bilans écologiques sont une méthode d’évaluation des performances écologiques d’un processus industriel. Appliquée à l’électricité, cette méthode consiste à identifier et à mesurer les impacts sur l’environnement d’une forme de production d’électricité lors de chaque étape, par exemple de la mine au déchet pour le charbon ou le nucléaire. Ces impacts sont additionnés, puis rapportés à la quantité d’énergie produite.
En Suisse, c’est l’Institut fédéral de recherche Paul Scherrer qui est le plus avancé dans l’évaluation des bilans écologiques. Selon ses analyses des différents modes de production d’électricité, ce sont la grande hydraulique et le nucléaire, pratiquement à égalité, qui obtiennent le meilleure score, suivi des nouvelles énergies renouvelables (mini-hydraulique, solaire,vent, biomasse), puis des agents fossiles, avec dans l’ordre le gaz, le mazout et le charbon.
Ces résultats peuvent surprendre dans la mesure où certains labels écologiques, tel le «nature made», placent les nouvelles énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien) au premier rang. Cette différence tient au fait que ces nouveaux labels ne reposent pas sur une analyse scientifique des impacts écologiques réels, mais sur des critères subjectifs définis par des organisations écologiques.
L’évaluation scientifique fait ressortir que la grande hydraulique présente le meilleur rapport entre les quantités d’énergie produite et les nuisances qui en résultent. Cela tient au fait qu’à surface de terrain ou à quantité de matériaux de construction égales, l’hydroélectricité est une forme de production plus concentrée, de sorte que les impacts par kilowattheure sont plus faibles.
Le bon score du nucléaire s’explique par la grande densité du combustible. La fission d’un gramme d’Uranium 235 produit autant d’électricité que la combustion d’une tonne de mazout. A quoi s’ajoute le fait que le nucléaire n’entraîne aucune pollution atmosphérique et que les déchets radioactifs sont à chaque instant isolés de la biosphère.
Pour en savoir plus: Jean-François Dupont
Combien de CO2 les centrales nucléaires suisses permettent-elles
d’éviter?
Les émissions annuelles de CO2 en Suisse totalisent 42 millions de tonnes. 25 millions de tonnes proviennent des chauffages à combustibles fossiles (mazout, gaz naturel, charbon), et 17 millions de tonnes du trafic routier.
Si l’on avait construit à la place des cinq centrales nucléaires des installations de puissance équivalente alimentées au charbon, au mazout ou au gaz naturel, il en résulterait une émission supplémentaire de 8 à 12 millions de tonnes de CO2. Autrement dit, le recours au nucléaire a permis, dans notre pays, de diminuer de près de 35% les émissions annuelles de gaz carbonique.
Pour en savoir plus: Jean-François Dupont
La pompe à chaleur est-elle une forme d'énergie renouvelable?
La pompe à chaleur électrique permet de mettre à contribution des énergies renouvelables de deux manières qui s'additionnent:
1. en valorisant la chaleur de l'environnement: avec 1 kilowattheure d'électricité du réseau, la pompe à chaleur prélève 3 kilowattheures d'énergie renouvelable dans l'air, l'eau ou le sous-sol;
2. en utilisant de l'électricité suisse d'origine hydraulique (60%) et nucléaire (40%), sans pollution de l'air et sans production de CO2.
Ainsi, sur 4 kWh injectés dans le circuit de chauffage par une pompe à chaleur, 3 kWh proviennent de l'environnement (air, sous-sol ou eau) et 0,4 kWh de l'hydraulique. Globalement, l'énergie d'une pompe à chaleur est par conséquent renouvelable à hauteur de 85%.
Pour en savoir plus: Prof. Marcel Maurer
Les risques de pénurie d'électricité sont-ils réels?
La mise en service de la dernière grande centrale électrique, à Leibstadt, remonte à 1984. Depuis, notre consommation de courant a augmenté de 45%. Autrefois exportatrice, la Suisse est désormais déficitaire en électricité.
L'électricité est le système nerveux de toute société moderne. 70% de l'électricité consommée font tourner la machine économique. La moindre défaillance de l'approvisionnement provoque des dommages importants dans les chaînes de production, dans les réseaux informatiques et systèmes de sécurité.
La Suisse couvre aujourd'hui de justesse ses besoins grâce à des droits de tirage sur des centrales nucléaires françaises. Ces droits arriveront à échéance à partir de 2012. Ils auront peu de chance d'être renouvelés parce que la France commence elle aussi à manquer d'électricité et à cause des nouvelles règles de concurrence de l'Union européenne.
Les réacteurs de Muehleberg et de Beznau, qui couvrent près de 18% des besoins du pays, arriveront en fin de vie dès 2020. 2020, c'est demain. A partir de cette date, faute de nouvelles grandes capacités de production, il va manquer chaque année à la Suisse plusieurs dizaines de milliards de kilowattheures. Or 10 milliards de kWh, c'est 20% de nos besoins.
Pour en savoir plus: Jean-Pierre Bommer
Pourquoi ne parvient-on pas à stabiliser la consommation d'électricité?
La consommation d'électricité va continuer d'augmenter. Pourquoi ?
- à cause du développement démographique. Il se construit chaque année en Suisse près de 40'000 nouveaux logements
- à cause de la modernisation des outils de production industrielle
- à cause de l'informatisation de l'ensemble des activités humaines
- à cause des efforts de substitution énergétique pour protéger l'environnement (pompe à chaleur, fabrication de matériaux de construction et d'isolation thermique, production de systèmes d'énergie renouvelable)
- à cause de la multiplication des systèmes de sécurité des personnes et des biens.
Pour en savoir plus: Jean-Pierre Bommer
Pourra-t-on développer la force hydraulique en Suisse?
Pilier de l'approvisionnement de la Suisse en électricité, la force hydraulique conserve quelques atouts dans son jeu. Il sera possible d'accroître la puissance disponible dans des proportions importantes en modernisant et en rééquipant les ouvrages existants. Il s'agira notamment de les optimiser par la surélévation des barrages là où c'est possible.
Parmi d'autres, deux grands projets sont actuellement en attente de réalisation: l'extension du complexe hydraulique des Forces motrices de l'Oberhasli, dans l'Oberland bernois, et la réhabilitation du complexe de Cleuson-Dixence, en Valais.
Cleuson-Dixence permet de concentrer toute la production du complexe de Grande Dixence sur 1000 heures seulement, multipliant par 2,5 la capacité de cette installation. En trois minutes, il peut injecter dans le réseau à très haute tension la même puissance qu'une grande centrale nucléaire. A l'arrêt depuis l'accident de décembre 2000, Cleuson-Dixence devrait être remis en service vers la fin de 2009, une fois les travaux de réhabilitation achevés.
Le potentiel de croissance de la force hydraulique réside essentiellement dans l'énergie de pointe, où la Suisse occupe une position enviable sur le marché européen. Pour le valoriser, il faudra notamment équiper les ouvrages de retenue (barrages alpins) existants d'aménagements de pompage-turbinage. De telles installations deviennent nécessaires pour stabiliser les réseaux électriques et absorber les nouvelles sources renouvelables, éoliennes et photovoltaïques surtout. Plusieurs projets de pompage-turbinage sont envisagés en Suisse, dont deux ont été mis à l'enquête.
En développant ce potentiel de pointe, on donnera à notre pays une plus grande capacité de négociation et d'échange, qui aura des effets bénéfiques sur la sécurité d'approvisionnement du pays.
Pour en savoir plus: Jean-Pierre Bommer
Les centrales nucléaires sont-elles sûres?
Les centrales en activité, même les plus anciennes, sont aujourd'hui plus sûres qu'à leurs débuts. Car elles ont été constamment rééquipées avec des dispositifs de sécurité de plus en plus perfectionnés. Comme si on remplaçait systématiquement les pièces de votre automobile à la moindre usure par des systèmes plus performants.
On a suffisamment de recul pour évaluer la sécurité de l'énergie nucléaire. Elle est utilisée dans le monde depuis 40 ans. Chaque année qui passe ajoute 450 années d'expériences supplémentaires (nombre de réacteurs en activité). Le moindre incident dans une centrale est aussitôt communiqué aux autres exploitants, qui peuvent alors effectuer des contrôles préventifs.
Cette information réciproque a permis d'améliorer considérablement les conditions d'exploitation des centrales. Aux Etats-Unis, le taux de disponibilité moyen des réacteurs est passé de 70% dans les années 80, à plus de 90% en 2000. C'est comme si l'on avait construit une vingtaine de grandes centrales supplémentaires.
Le haut niveau de sécurité et le rééquipement constant des centrales permettent d'accroître fortement leur durée de vie. Aux Etats-Unis, une trentaine de réacteurs ont récemment obtenu un permis d'exploitation qui porte leur durée de vie à 50, respectivement 60 ans. Il est aujourd'hui évident que les centrales suisses pourront être exploitées bien au-delà des 40 années initialement prévues.
La Suisse a adhéré à deux conventions internationales qui règlent les questions de responsabilité civile. Elles stipulent que l'exploitant d'une installation nucléaire est responsable de tout dommage aux personnes et aux biens résultant d'un accident dû aux propriétés radioactives, toxiques ou explosives. A ce jour, aucun accident ne s'est produit qui ait entraîné une indemnisation. La Confédération vient néanmoins de porter la somme de couverture globale en matière de responsabilité civile de 1 milliard à 1,8 milliard de francs, ce qui est largement supérieur aux montant équivalents dans les autres pays européens.
Pour en savoir plus: Jean-François Dupont
Tchernobyl peut-il se produire en Suisse?
Les centrales nucléaires suisses sont fondamentalement différentes de celle de Tchernobyl. Dans nos réacteurs à eau légère, contrairement à Tchernobyl, la réaction en chaîne s'interrompt immédiatement et sans intervention, pour des raisons liées à la physique des réacteurs, en cas de perte de réfrigérant.
A quoi s'ajoute le fait que nos réacteurs sont protégés par un double confinement de béton et d'acier qui n'existait pas à Tchernobyl.
La catastrophe de Tchernobyl a été provoquée par des manipulations non autorisées, au cours desquelles des systèmes de sécurité essentiels ont été débranchés. Dans nos centrales, toute déconnexion d'un dispositif de sécurité entraînerait automatiquement l'arrêt d'urgence du réacteur.
L'affirmation «Tchernobyl peut se produire partout» est techniquement indéfendable et a pour but d'insécuriser les populations.
Pour en savoir plus: Jean-François Dupont
Des centrales à gaz suisses sont-elles acceptables pour le climat?
Le Parlement a décidé que 70% des émissions de CO2 des futures centrales à gaz devront être compensés en Suisse même. Cette exigence menace la viabilité économique des projets de centrales. Elle pèse sur la compétitivité de l'électricité produite en Suisse par rapport à celle des pays voisins.
En Allemagne par exemple, les nouvelles centrales électriques à gaz seront exonérées de taxes pendant au moins dix ans. Les entreprises électriques exigent l'assouplissement des modalités des compensations afin sauvegarder l'approvisionnement en électricité du pays.
La Suisse est le pays le plus propre d'Europe en matière de CO2 dans la production d'électricité grâce à son tandem hydraulique et nucléaire. Et même avec trois grandes centrales à gaz de type Chavalon, les émissions résultant de la production d'électricité ne dépasseront pas 48 grammes de CO2 par kilowattheure de courant produit.
C'est sept fois moins que la moyenne européenne (350 grammes/kWh), voire dix fois moins qu'en Allemagne (500 grammes/kWh). Autrement dit, même avec une production gazière mesurée, la Suisse conservera une position enviable en termes de protection de l'environnement.
Le pétrole, jusqu’à quand?
Jusqu’à quand le monde pourra-t-il s’appuyer sur le pétrole pour assouvir ses besoins en énergie? Autrement dit, de quelles réserves disposons-nous?
Deux courant de pensées s’opposent sur cette question: les «pessimistes» et les «optimistes». Les premiers, principalement des géologues dont les plus connus sont Laherrere, Campbell et Ivanohe, fondent leur raisonnement sur plusieurs hypothèses. Selon eux, les réserves des principaux pays producteurs sont surestimées pour des raisons politiques (quotas). Les plus gros gisements ont été découverts, ceux qui restent sont de petites tailles et leur exploitation sera difficile. De plus, les pétroles non conventionnels (schistes bitumeux, bruts extra-lourds) seraient inexploitables pour des raisons techniques et environnementales. Enfin, le taux de découvertes de nouveaux gisements décroît depuis 20 ans. Ainsi, pour les «pessimistes», le «peakoil» est atteint, la production va progressivement diminuer dès ces prochaines années.
Les «optimistes» n’envisagent une diminution de la production qu’à partir de 2030 au plus tôt. Ce sont surtout des économistes, dont Adelmann, Lynch et Odell sont les plus représentatifs. Ils prennent en considération l’incidence des réductions sur la rentabilité des champs marginaux, ainsi que le rôle des technologies modernes dans la découverte de nouvelles réserves et dans l’amélioration de la récupération dans les réserves existantes. Ils estiment aussi que les pétroles non conventionnels, compte tenu de la hausse des prix du marché, ont atteint le seuil de rentabilité et permettront d’accroître de manière substantielle les quantités de réserves récupérables.
A mi-chemin entre ces deux appréciations, les réserves prouvées sont estimées équivalentes à 40 années de production au rythme actuel. A ces ressources s’ajoutent les réserves dites probables (gisements eurasiatiques et arctiques) qui prolongeront l’échéance au-delà de ce siècle.
La composition du prix de l'essence
Comment le prix du litre d’essence à la pompe se décompose-t-il en Suisse?
Le prix de 1,82 franc le litre (février 2008) se décompose de la manière suivante: 70,7 centimes pour le produit fini, raffiné, prêt à l’emploi, acheté sur le marché de Rotterdam. S’y ajoutent 1,4 centime pour le transport en Suisse, 17,7 centimes pour la distribution et 88,5 centimes d’impôt fédéral, TVA comprise. Autrement dit, la moitié de la recette des carburants pétroliers alimente les caisses fédérales.
Voir aussi. http://www.petrole.ch/doc/176632106415062007.pdf
|
