L’exploitation des technologies durables émergentes, y compris l’énergie solaire et éolienne transmise par le câblage sous-marin haute tension, pourrait signifier que nous nous retrouverons avec un surplus d’énergie, et non des pannes de courant. Michael Baxter fait des prédictions passionnantes
« Il n’y a pas de repas gratuit », c’est ce qu’on dit souvent. Robert A. Heinlein l’a dit, tout comme l’économiste Milton Friedman. Mais peut-être que dans la lutte contre le changement climatique, il y en a. Les technologies durables émergentes offrent non seulement la perspective de vaincre enfin le changement climatique, mais elles pourraient également créer une énergie moins chère.
Comme Matthew Hampshire, auteur de Le changement climatique et la route vers Net Zero, m’a dit, l’électrification est en fait plus efficace. Un véhicule électrique consomme par exemple un tiers de l’énergie consommée par un moteur à combustion interne classique. En conséquence, dit-il, « vous utiliserez la moitié de l’énergie dans un système net zéro que dans le système à combustible fossile équivalent ».
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Voilà donc le premier exemple de repas gratuit. En passant à l’électricité, nous économisons de l’énergie et, ce faisant, réduisons les émissions de C02.
Bien sûr, cela aide si l’électricité que nous utilisons est générée à partir d’une source propre – c’est là que les énergies renouvelables entrent en jeu.
Pour bien comprendre pourquoi l’histoire des énergies renouvelables est si prometteuse et contribue en fait à soutenir l’idée d’un déjeuner gratuit, nous pouvons remonter le temps jusqu’en 1776. Cette année-là, Adam Smith La richesse des nations a été publié. Et Smith a vanté les avantages de la spécialisation avec l’exemple d’une usine d’épingles. « Un homme tire le fil, un autre le dresse, un troisième le coupe, un quatrième le pique, un cinquième le meule au sommet pour recevoir la tête ; faire la tête demande deux ou trois opérations distinctes ; pour le mettre… », explique Smith. En se spécialisant de la sorte, dit-il, dix hommes « pouvaient fabriquer entre eux plus de quarante-huit mille épingles en une journée ». Mais s’ils avaient travaillé individuellement, une personne nommant une épingle par elle-même « ils n’auraient certainement pas pu faire chacun vingt, peut-être pas une épingle par jour ».
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Taux d’apprentissage
Qu’est-ce que cela a à voir avec les technologies durables émergentes ? La réponse est que le potentiel de spécialisation augmente le potentiel de réduction des coûts. Si les unités qui composent une technologie sont petites et peuvent être fabriquées à grande échelle, le potentiel de réduction rapide des coûts est supérieur de plusieurs ordres de grandeur. C’est pourquoi les énergies renouvelables ont fait l’objet d’un rythme dit d’apprentissage. Leur coût a chuté de façon exponentielle au fil du temps et devrait continuer à le faire.
En tant que l’un des plus grands experts mondiaux dans ce domaine, le professeur de Harvard Mark Jacobson a tweeté : « La raison pour laquelle nous avons de l’énergie éolienne et solaire bon marché est due à leur déploiement. Les économies d’échelle ont fait baisser les prix et accru la concurrence, augmentant les améliorations de la R&D, faisant baisser davantage les prix dans un retour positif. »
Et « les coûts éoliens + solaires sont restés élevés jusqu’à ce que leur déploiement à grande échelle les réduise. Le déploiement du vent est venu en premier. Au fur et à mesure que les entreprises grandissaient, elles apportaient des améliorations progressives (turbines plus hautes, meilleur contrôle de tangage/lacet + prévisions, matériaux plus légers).
Certains pourraient soutenir que les parcs éoliens ou solaires ne sont pas du tout des technologies durables émergentes – ils sont déjà établis. Je ne suis pas d’accord. Tant qu’elles sont soumises à un rythme d’apprentissage et que leurs coûts chutent de manière exponentielle, ce sont des technologies émergentes. Et à mesure que l’échelle augmentera, nous verrons des technologies durables émergentes, telles que les parcs éoliens flottants ou l’énergie solaire utilisant la pérovskite ou même le graphène, créer encore plus d’élan pour les énergies renouvelables.
Les déjeuners gratuits sont-ils possibles ?
Une partie du problème avec le débat sur les énergies renouvelables est que tant d’intérêts acquis ne les aiment pas. D’autres peuvent avoir un problème idéologique avec l’affirmation du repas gratuit. « Si les énergies renouvelables sont si bonnes », demandent-ils, « pourquoi a-t-il fallu le changement climatique et des subventions pour créer l’industrie des énergies renouvelables ? La réponse est à la fois simple et complexe. La réponse simple est que les marchés n’ont généralement pas de vision. Pour une réponse plus complexe, voir le brillant livre d’Eric Beinhocker L’origine de la richesse. Dans le livre, Beinhocker a utilisé des paysages de fitness pour montrer comment l’innovation peut rester bloquée et peut manquer des opportunités – représentée par un pic dans le paysage de fitness car pour y arriver, il faut parfois d’abord faire des pas en arrière (représentés par des vallées).
Technologies durables émergentes
On peut se tromper. Pour profiter du repas gratuit d’obtenir une énergie moins chère en exploitant les technologies durables émergentes, nous devrons peut-être d’abord avaler la pilule amère des technologies de subvention alors qu’elles sont à une échelle insuffisante pour profiter des avantages de coût. Ou, nous pouvons avoir un déjeuner gratuit, mais vous devez toujours vous rendre au restaurant.
Stockage
Le défi, bien sûr, comme on nous le rappelle sans cesse, est la nature intermittente des énergies renouvelables – le besoin de vent pour faire fonctionner les éoliennes et de soleil pour les panneaux solaires.
Mais de nombreux experts dans le domaine ne voient pas cela comme tout à fait le problème que suggèrent les légions de critiques des énergies renouvelables.
David Osmond, ingénieur éolien principal chez Windlab, a créé une simulation du réseau électrique principal d’Australie. Dans son modèle, avec l’énergie générée à partir de l’énergie éolienne, solaire sur les toits et solaire utilitaire fournissant 105 % de la demande d’électricité de l’Australie sur un an, avec cinq heures d’énergie de secours, « les énergies renouvelables ont satisfait 98,8 % de la demande sur l’année, les 1,2 restants pour cent pris en charge par « autre » ».
C’est l’Australie – peut-être que le potentiel est moins important en Europe, en particulier en Europe du Nord et en Amérique du Nord, où il fait généralement moins beau. Mais il existe plusieurs solutions à cela, y compris le courant continu haute tension (HVDC).
Par exemple, le projet Xlinks Morocco-UK Power prévoit d’installer le câble sous-marin HVDC le plus long du monde du Maroc à l’Angleterre, en important suffisamment d’énergie solaire et éolienne au Royaume-Uni pour alimenter sept millions de foyers et atteindre environ 8% d’ici 2030.
Mark Jacobson, un expert du réchauffement climatique à l’Université de Stanford, affirme qu’un réseau éolien, hydraulique et solaire à 100 % est viable avec des batteries de quatre heures. Selon Jacobson, « la concaténation[liaison]des batteries de 4 heures offre un stockage de longue durée ». [linkingtogether}4-hourbatteriesprovideslong-durationstorage”
Le Dr Paul Dorfman de l’UCL Energy m’a dit que la solution pour atteindre 100 % d’énergies renouvelables est holistique. En d’autres termes, aucune technologie ne peut le faire à elle seule et aucune des technologies durables émergentes n’offre à elle seule une panacée.
Au lieu de cela, une combinaison de véhicule à réseau, dans laquelle les batteries des véhicules électriques soutiennent également le réseau, des batteries de quatre heures reliées entre elles et le CCHT peut collectivement atténuer la nature intermittente du défi des énergies renouvelables.
IA et automatisation
Les technologies d’intelligence artificielle et d’automatisation offrent également une solution intelligente ; ils pourraient canaliser l’énergie lorsqu’elle est abondante vers des utilisations moins urgentes, comme la recharge de véhicules électriques ou le chauffage de radiateurs à accumulation. Par exemple, Drax a cherché des moyens de combiner l’IA avec des compteurs intelligents pour canaliser notre consommation d’énergie, afin que nous profitions des périodes où la création d’énergie dépasse la demande.
Mise à l’échelle des technologies existantes
Le débat sur la question de savoir si nous avons besoin de nouvelles technologies ou simplement de développer les technologies durables existantes a même atteint les échelons supérieurs du pouvoir. John Kerry, envoyé spécial présidentiel américain pour le climat, et un certain Bill Gates disent qu’il nous faut des technologies qui n’ont pas encore été inventées.
Michael Mann, scientifique de renommée mondiale sur le changement climatique, n’est pas d’accord. Selon son avis d’expert, nous avons juste besoin de mettre à l’échelle les technologies existantes.
Les opportunités
Mais je vois deux opportunités très intéressantes créées par les technologies durables émergentes.
Premièrement, il y a une opportunité pour le monde en développement. Lorsque l’électricité est produite à partir d’énergies renouvelables, le besoin de connectivité au réseau national est bien moindre.
Comme Auke Hoekstra, conseiller principal en mobilité intelligente à l’Université de technologie d’Eindhoven, a tweeté : « L’une des choses que j’aime le plus dans les énergies renouvelables : leur nature hautement distribuée et leur capacité à travailler avec une infrastructure limitée ou inexistante.
« C’est un match idéal pour les pays en développement qui peuvent sauter certaines des étapes sales et coûteuses des pays développés. »
Mais il existe une autre application – une application qui créera des opportunités extraordinaires et ouvrira la voie à de nombreuses technologies que nous avons envisagées jusqu’à présent.
Lorsque toute notre électricité est fournie par des énergies renouvelables, l’approvisionnement annuel total est susceptible de dépasser la demande annuelle totale par une large marge.
Cette énergie excédentaire sera effectivement gratuite.
Considérez les applications qui peuvent émerger. À l’heure actuelle, ces applications sont d’un coût prohibitif car le coût de l’énergie est très élevé. Toute une nouvelle génération de technologies durables va se développer grâce à une énergie gratuite ou super bon marché à certains moments. Et c’est une perspective passionnante.
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