Définition des énergies renouvelables

Les énergies renouvelables désignent un ensemble de moyens de produire de l’énergie à partir de sources ou de ressources théoriquement illimitées, disponibles sans limite de temps ou reconstituables plus rapidement qu’elles ne sont consommées.

On parle généralement des énergies renouvelables par opposition aux énergies tirées des combustibles fossiles dont les stock sont limités et non renouvelables à l’échelle du temps humain: charbon,pétrole, gaz naturel… Au contraire, les énergies renouvelables sont produites à partir de sources comme les rayons du soleil, ou le vent qui sont théoriquement illimité à l’échelle humaine.

Les énergies renouvelables sont également désignées par les termes « énergies vertes » ou « énergies propres ». Le faible impact environnemental de leur exploitation en fait un élément majeur des stratégies RSE (Responsabilité Sociale des Entreprises) des entreprises en matière de développement durable.

Quelles sont les énergies renouvelables : classement et liste des EnR

Énergie solaire

Ce type d’énergie renouvelable est issu directement de la captation du rayonnement solaire. On utilise des capteurs spécifiques afin d’absorber l’énergie des rayons du solaire et de la rediffuser selon deux principaux modes de fonctionnement :

• Solaire photovoltaïque (panneaux solaires photovoltaïques) : l’énergie solaire est captée en vue de la production d’électricité.
• Solaire thermique (chauffe-eau solaire, chauffage, panneaux solaires thermiques) : la chaleur des rayons solaire est captée est rediffusée, et plus rarement sert à produire de l’électricité.

Énergie éolienne

Dans le cas de l’énergie éolienne, l’énergie cinétique du vent entraîne un générateur qui produit de l’électricité. Il existe plusieurs types d’énergies renouvelables éoliennes : les éoliennes terrestres, les éoliennes off-shore, les éoliennes flottantes… Mais le principe reste globalement le même pour tous ces types d’énergies renouvelables.

Énergie hydraulique

L’énergie cinétique de l’eau (fleuves et rivières, barrages, courants marins, marées) actionne des turbines génératrices d’électricité.
Les énergies marines font partie des énergies hydrauliques.

Biomasse

L’énergie est issue de la combustion de matériaux dont l’origine est biologique (ressources naturelles, cultures ou déchets organiques). On en distingue trois catégories principales :

• Le bois
• Le biogaz
• Les biocarburants

Géothermie

L’énergie est issue de la chaleur émise par la Terre et stockée dans le sous-sol. Selon la ressource et la technologie mise en œuvre, les calories sont exploitées directement ou converties en électricité.

Avantages et inconvénients des énergies renouvelables

L’exploitation des énergies renouvelables génère théoriquement peu de polluants : notamment, l’électricité d’origine renouvelable émet très peu de CO2 notamment lorsqu’on la compare aux énergies fossiles comme le charbon. Pour cette raison, les EnR sont notamment un vecteur privilégié de la lutte contre le réchauffement climatique. Elles sont aussi considérées comme un facteur de résilience car elles permettent des productions décarbonnées et décentralisées.
Pour mesurer les émissions de CO2 des énergies renouvelables, on utilise l’outil d’ACV (Analyse de Cycle de Vie) qui permet de connaître les émissions de CO2 par kWh d’électricité produite, en intégrant les émissions de CO2 issues de la fabrication des infrastructures, de l’extraction des ressources et de la fin de vie. D’après le rapport du GIEC (Groupe Intergouvernemental d’Étude du Climat), les énergies renouvelables bénéficient d’ACV favorables par rapport à beaucoup d’énergies.
Voici la liste des énergies en fonction de leurs émissions de CO2 d’après le rapport du GIEC, Annexe 3 (de la moins polluante à la plus polluante, en valeurs médianes) :

• Éolien terrestre : 11 gCO2eq/kWh
• Nucléaire : 12 gCO2eq/kWh
• Hydroélectricité : 24 gCO2eq/kWh
• Solaire thermodynamique : 27 gCO2eq/kWh
• Géothermique 38 gCO2eq/kWh
• Solaire photovoltaïque : 41-48 gCO2eq/kWh
• Biomasse : 230 gCO2eq/kWh
• Gaz naturel : 490 gCO2eq/kWh
• Charbon : 820 gCO2eq/kWh

Toutefois, ces calculs n’intègrent pas les émissions de CO2 liées à l’infrastructure électrique, notamment le stockage.

Énergies renouvelables, efficacité énergétique, intermittence et stockage

En effet, les énergies renouvelables sont parfois critiquées pour leur plus faible efficacité énergétique par rapport aux énergies fossiles. Les coûts de production sont également souvent considérés comme plus élevés à court terme. Mais surtout, elles sont caractérisées par une disponibilité plus aléatoire : par exemple, le solaire et l’éolien ne produisent pas en permanence de l’électricité. On appelle ce phénomène l’intermittence : une éolienne ne produit que par intermittence, quand il y a du vent.
De ce fait, pour être utilisables à grande échelle, les énergies renouvelables intermittentes doivent être accompagnées d’une infrastructure de stockage d’électricité. Autrement dit, il faut être capable de stocker l’énergie que l’on produit en surplus pendant les périodes propices (quand il y a beaucoup de soleil et de vent) afin de la redistribuer pendant les périodes creuses, où la production est basse.
Cela implique donc de construire des batteries ou des systèmes de stockage complexes qui nécessitent de nombreuses ressources naturelles et augmentent la pollution liée aux énergies renouvelables.