phase de construction et exploitation des installations de production
1.3 Impact de l’ensemble du cycle de vie des moyens de production d’énergie :
1.3.3 Autres indicateurs
Pour éviter de trop alourdir ce document, nous ne présentons pas ici le détail des résultats pour les autres indicateurs, mais un bref résumé des enseignements que l’on peut en tirer pour chacun d’eux. Nous présenterons ensuite une synthèse glo-bale permettant d’intégrer dans un seul indice tous les indicateurs.
– Destruction de la couche d’ozone. Pour cet indicateur, exprimé en µg éq CFC-11/kWh, on observe une valeur médiane élevée de 107 pour le fioul et assez élevée de 61 pour le gaz naturel. La valeur affichée pour le nucléaire est moindre mais elle reste tout de même significative avec un chiffre de 19. Cela est dû aux émissions lors de l’extraction, de la production et du transport des combus-tibles. D’autres filières énergétiques telles que le photovoltaïque et le charbon présentent des impacts assez nettement plus faibles pour cet indicateur (indices respectifs de 13 et 6).
– Acidification. Pour l’impact lié à ce critère, le rapport distingue quatre groupes de filières en termes de performances : le groupe des filières thermiques utili-sant le fioul, le charbon, et le gaz, qui présentent les impacts potentiels les plus élevés (valeurs entre 1 et 6 g éq. SO2/kWh) et la plus grande variabilité dans les résultats (due aux différentes technologies de traitement en cheminée ou bien à l’origine du combustible utilisé), le groupe des filières à biomasse, qui présente des valeurs autour de 1 g éq. SO2/kWh, un troisième groupe présentant des valeurs entre 0,1 et 0,4 g éq. SO2/kWh, constitué des filières renouvelables (solaire, géothermique) et un dernier groupe présentant des valeurs inférieures à 0,1 g éq. SO2/kWh, composé des filières éolienne, nucléaire et hydroélec-trique. Ici encore, le mauvais score des énergies fossiles provient essentielle-ment du processus même de combustion des matières, qui génère des émissions acidifiantes.
– Eutrophisation. On retrouve ici une hiérarchie des impacts assez similaire à la précédente (acidification), avec, en gros, un impact élevé pour les énergies fossiles et faible pour les énergies telles que l’hydraulique, l’éolien et le nucléaire.
Il faut cependant souligner ici la performance médiocre du solaire photovoltaïque pour lequel l’indicateur (mg éq. PO4/kWh) est proche de 200, soit deux fois
supérieur au gaz naturel par exemple (102) et seulement deux fois inférieur au fioul (412). Cela est dû aux émissions de substances azotées lors de la fabrication des matériaux constituant les panneaux photovoltaïques.
– Toxicité humaine. Mis à part l’hydraulique qui affiche là encore d’excellentes performances sur ce critère (8 g eq. 1,4 DB/kWh), les autres grandes sources d’énergie électriques se situent dans une plage assez étroite de valeurs pour cet indice, avec un chiffre qui varie en gros de 50 (pour l’éolien) à 100 (pour le charbon). Le photovoltaïque, le fioul et le nucléaire (indice respectivement égal à 64, 65 et 71) se situent dans la moitié inférieure de cette plage de variation.
– Oxydation photochimique. On peut distinguer trois grands groupes de filières pour ce critère : un premier, qui présente les valeurs les plus élevées, est composé par des filières basées sur la combustion (charbon, fioul, gaz naturel et biogaz).
Viennent ensuite, les filières biomasse, solaire et éolienne, qui présentent des valeurs dix fois plus faibles, et dont les impacts proviennent de la consommation d’énergie des activités secondaires. Finalement, le troisième groupe, composé de l’hydroélectricité et du nucléaire, présente des valeurs cent fois plus faibles que le premier groupe.
– Épuisement des ressources. Pour le premier sous-indicateur « extraction des ressources minérales », l’énergie photovoltaïque est de très loin la plus mal placée, avec 9 mg éq. Sb/kWh. Bien que cela ne soit pas écrit dans le rapport, ce très mauvais résultat provient sans aucun doute de la consommation importante de terres rares et métaux dont les ressources sont limitées (par exemple le cuivre utilisé pour les câbles et surtout l’argent utilisé pour les soudures 62) pour la fabrication des panneaux 63. L’éolien n’est pas très bien placé non plus avec un indice de 0,29 mg éq. Sb/kWh qui le situe cependant très loin par rapport au photovoltaïque (facteur 30). Pour le deuxième sous-indicateur, qui concerne cette fois l’utilisation de ressources fossiles, il va sans dire que les énergies fossiles elles-mêmes sont très mal placées. Les autres filières se placent au moins un ou deux ordres de grandeur en dessous pour cet indicateur.
1.3.4 Synthèse
Pour les besoins de ce document, nous avons recherché un indicateur capable de classer les différentes énergies sur une échelle globale de performance mesurant l’impact sur l’environnement, à partir des résultats discutés précédemment pour
62. On peut se référer à ce propos aux chiffres cités dans un rapport de l’ANCRE de juin 2015, intitulé « Ressources minérales et énergies » qui rapporte des valeurs de plusieurs tonnes à plu-sieurs dizaines de tonnes d’aluminium ou de cuivre par MW installé (chiffres qui sont en fait très variables selon les technologies employées).
63. Citons ici une étude récente (2015) réalisée sous l’égide de l’AIE (Agence Internationale de l’Energie de l’OCDE), sur le cycle de vie des systèmes photovoltaïques, intitulée “Life cycle inven-tories and life cycle assessment of photovoltaic systems”.
1. Impact sur l’environnement des différentes sources d’énergie
chaque grande filière de production d’électricité. Pour cela, nous avons procédé de la façon simple suivante :
1. Pour chacun des indicateurs, y compris l’indicateur « changement climatique », calcul des parts respectives en % de chaque filière de production d’électricité (la valeur retenue pour l’indice associé à chaque indicateur est la valeur médiane).
Ce type de calcul est légitime car les indices sont additionnels (ce sont des quan-tités par kWh d’énergie électrique produite).
2. Pour chaque filière, somme de ces pourcentages sur tous les indicateurs. Le chiffre obtenu est la part cumulée d’une filière sur tous les indicateurs. Cela revient à accorder un poids identique pour chacun d’eux (indices d’émission de CO2, de SO2, de CFC-11, de PO4, etc.). Ce mode d’évaluation présente évidemment un caractère assez arbitraire, mais il serait tout aussi contestable de procéder à une pondération en attribuant un poids relatif à chaque indice d’émission (même si on est tenté par exemple de surpondérer les émissions de CO2 qui restent une préoc-cupation majeure en matière d’impact sur l’environnement). En tout état de cause, nous allons voir que les écarts sur les valeurs ainsi obtenues pour les différentes filières sont suffisamment grands pour donner un sens à ce type d’évaluation.
3. On ajoute ici l’indicateur de « surface occupée » par kWh produit (qui n’est pas considéré dans l’étude CIRAIG) car cet aspect d’occupation des sols fait bien partie des facteurs à prendre en compte lorsque l’on s’intéresse aux impacts sur l’environnement des divers modes de production d’énergie.
On obtient donc ainsi un pourcentage global par filière de production d’électricité.
Plus ce pourcentage global est faible, plus l’impact environnemental est faible. Les résultats sont rassemblés dans le tableau 2.
Tableau 2 Synthèse des valeurs des 7 indicateurs pour les différentes énergies et traduc
tion de ces valeurs en pourcentages pour chaque indicateur.
g CO2/
TOTAL 2268 100 207 100 10 100 1268 100 371 100 9 100 34 100 23758 100 800
L’indice global affiché dans la dernière colonne montre clairement que le nucléaire et l’hydraulique émergent en tête, avec des scores sensiblement égaux. À noter cependant que l’hydraulique est assez fortement pénalisée par le facteur « surface occupée ». Sans ce facteur, cette forme d’énergie apparaîtrait comme ayant de loin le plus faible impact sur l’environnement. Cette même remarque s’applique à l’éolien,
mais de façon moins prononcée. Cette forme d’énergie arrive ici en troisième posi-tion mais sans la prise en compte des surfaces, l’éolien prendrait la deuxième place derrière l’hydraulique, le nucléaire arrivant alors en troisième position, pas très loin de l’éolien.
Ce qui frappe ici c’est la position assez médiocre du solaire photovoltaïque qui arrive en cinquième position assez nettement derrière le gaz, à cause des divers impacts environnementaux déjà signalés qui résultent des processus de fabrication des panneaux solaires (incluant les impacts des industries d’extraction et de puri-fication des nombreux matériaux utilisés dans l’élaboration des cellules photoélec-triques et des structures).
Pour conclure, ces résultats (ainsi que les éléments fournis au § 2.1, « Charbon et autres énergies fossiles : gaz et fioul ») confirment bien que la production d’électri-cité à partir de charbon s’accompagne de lourds impacts environnementaux. À côté de cela, l’énergie nucléaire et l’hydraulique sont les formes d’énergie non inter-mittentes qui affichent le meilleur bilan environnemental, et de très loin.