Selon Stanford, un mix énergétique mondial 100% renouvelable est possible d'ici 2050

Couvrir l'ensemble des besoins en énergie de 139 pays à l'aide du vent, du soleil et de l'eau d'ici 2050 est possible selon une récente étude. Si le scénario des chercheurs de l'université de Stanford est majoritairement basé sur des technologies existantes, certains défis devront être relevés. Nécessaire également : une forte volonté politique.

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Selon Stanford, un mix énergétique mondial 100% renouvelable est possible d'ici 2050
Dans le scénario des chercheurs de l'université de Stanford, le solaire et l'éolien couvrent plus de 83% des besoins énergétiques en 2050.

Le vent, l’eau et le soleil pour seules sources d’énergie, dans 139 pays, d’ici 2050. C’est possible selon des chercheurs de l’université américaine de Stanford. Leur étude est parue le 23 août dans la revue Joule. Les auteurs ont simulé une électrification à l’aide d’énergies “propres et renouvelables” d’ici la moitié du siècle et dans tous les secteurs : transport, résidentiel, industrie, agriculture. Un scénario ambitieux mais loin d’être hors de portée selon eux.

Efficacité et économies d'énergie

En octobre 2015, l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe) avait déjà dévoilé une étude montrant que la France pouvait techniquement s'alimenter entièrement avec des énergies renouvelables d'ici 2050. Cette fois, 139 pays sont concernés. Pourquoi 139 ? Ce sont ceux pour lesquels les données étaient disponibles. États-Unis, Chine, Inde ou pays de l'Union européenne,... tous les plus gourmands en énergie sont là.

Le point de départ de l’étude : l'année 2012 et son bilan énergétique mondial fourni par l’Agence internationale de l’énergie. Les chercheurs ont ensuite considéré un scénario de consommation fourni par l’Agence américaine d’information sur l’énergie. Cette projection estime l’évolution de la consommation énergétique dans tous les secteurs pour 16 régions du monde.

Selon ce scénario de référence, la consommation globale d’énergie passe de 12 100 GW en 2012 à 20 600 GW en 2050. En passant au 100% électrique à base d’éolien, de solaire et d’hydraulique d’ici la moitié du siècle, les chercheurs estiment que la consommation passerait à 11 800 GW en 2050. Soit 42,5% de moins que le cas de référence, et légèrement moins que la consommation réelle de 2012.

Selon l’étude, deux raisons principales à cela. Premièrement, la disparition de certains besoins en énergie. Notamment ceux nécessaires à l’exploration et l’exploitation minière, au transport et à la transformation des hydrocarbures liquides, gazeux, biocarburants ou uranium. Deuxièmement, la limitation des pertes. Les chercheurs misent sur des mesures plus poussées pour favoriser une meilleure efficacité énergétique dans tous les domaines par rapport au cas de référence. Un meilleur rendement de conversion énergétique est également obtenu en cas d’utilisation de l’électricité et de l’hydrogène par rapport aux énergies fossiles. “Moins de 20% de l’énergie fournie par l’essence d’une voiture sert à la faire bouger. Le reste est perdu en chaleur, assure Mark Jacobson, professeur à l'université de Stanford et premier auteur de l'étude. Avec une voiture électrique, environ 80% de l’énergie fournie sert à avancer.”

Les panneaux solaires ne sont pas éternels

En plus de l’électrique, l’hydrogène est prépondérant pour les transports dans le scénario des chercheurs. Interrogé sur les chances que cette technologie soit mature d’ici 2025 ou 2030 comme le prédit son scénario, Mark Jacobson est confiant : “L’hydrogène est utilisé dans des véhicules à pile à combustible depuis plus de dix ans. Et presque tous les constructeurs automobiles ont au moins un prototype.”

L’étude estime avoir recours “en majorité à des technologies existantes, et quelques unes en développement.” Comme les avions à hydrogène. Deux exemples d’entreprises développant de tels prototypes sont citées. “Nous pensons que ces technologies peuvent être matures d’ici 2035 et 2040.”

Quand bien même ces défis seraient surmontés, un autre problème devra être réglé : celui du recyclage. Les capteurs photovoltaïques et la fibre de verre des éoliennes ne sont pas éternels. "Mais je pense que le recyclage sera possible pour tout", assure Mark Jacobson.

Plus de 1% du territoire dédié à l'éolien

L’énergie éolienne assure 37% de la fourniture en électricité : 13,6% en mer, 23,5% sur terre. Un objectif qui nécessiterait de dédier, en moyenne, 1% du territoire aux installations éoliennes supplémentaires dans les 139 pays concernés. "Mais ces territoires peuvent toujours être utilisés pour l'agriculture ou l'élevage, assure Mark Jacobson. L'empreinte au sol des mâts d'éolienne est négligeable." En plus de celles existantes en 2015, les centrales solaires photovoltaïques (PV) et à concentration (CSP) occuperont 260 500 km2 supplémentaires. La figure ci-dessous présente la surface dédiée aux infrastructures à installer en plus de celles existantes en 2015.

Le chercheur l’affirme : “La différence viendra des politiques et des lois vers une trajectoire visant 80% en 2030 et 100% en 2050, avec des objectifs intermédiaires à respecter. L’information doit également être transmise au public, en particulier sur ce qu’ils peuvent faire.” À l’inverse, toujours selon lui, “la poursuite des investissements dans les énergies fossiles et le nucléaire” freinera un tel objectif.

“Il y a un mouvement international vers le 100% d’énergie propre et renouvelable. Aux États-Unis, nous pensons que cela peut se faire à l’échelle des villes et des états dans une certaine mesure. Mais des contributions du gouvernement aideraient, c’est certain.” Après le retrait des États-Unis de l’Accord de Paris, l’aide du gouvernement américain attendra quelques temps.

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