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L’énergie biomasse, ses avantages et ses implications en France

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La biomasse est l’une des sources d’énergie renouvelable les plus utilisées en France. Liquide, gazeuse ou solide, la biomasse permet de produire de l’énergie pour une diversité d’usages : électricité, chaleur, biogaz ou encore les carburants. Peu émettrice, cette énergie renouvelable permet de répondre aux objectifs énergétiques et climatiques sur le territoire français.

Qu’est-ce que la biomasse-énergie et comment est-elle obtenue ?

La biomasse est la forme d’énergie la plus ancienne jamais utilisée par l’homme depuis que le feu a été découvert à la préhistoire. Grâce à elle, il est possible de générer de l’électricité à partir de la combustion de matières naturelles (bois, déchets agricoles, végétaux, ordures ménagères organiques, etc.) ou sinon avec le biogaz obtenu après la fermentation de ces matières, notamment dans des centrales biomasse.

La combustion des déchets organiques pour la production de l’énergie :

Les matières organiques sont brûlées pour produire de la chaleur, de l’électricité ou sinon les deux, ce que l’on appelle la cogénération. Grâce à la cogénération, il est possible d’économiser 15 à 20 % d’énergie primaire par rapport à la séparation de ces quantités de chaleur et d’électricité. Les matériaux utilisés pour la combustion sont essentiellement du bois, des déchets en provenance des industries de transformation du bois ou encore des résidus de végétaux agricoles comme la canne à sucre, la paille, la noix de coco et l’arachide.

La méthanisation de la biomasse :

La méthanisation de la biomasse pour l’obtention de l’énergie consiste à transformer les résidus en biogaz par une fermentation en utilisant des bactéries, pour ensuite être brûlé. Le biogaz, qui s’apparente au gaz naturel, représente un potentiel énergétique très puissant. Ce procédé concerne notamment les déchets ménagers, le fumier, les boues des stations d’épuration, etc.

Quels sont les avantages de cette source d’énergie renouvelable ?

L’utilisation de la biomasse pour la production de l’électricité en France représente de nombreux avantages :

  • Il s’agit d’une ressource abondante et obtenue localement
  • Étant une source d’énergie renouvelable, elle émet peu de CO2 par rapport aux énergies fossiles et n’a pas d’impact sur l’effet de serre. La quantité de CO2 qu’elle produit est équivalente à celle absorbée par les plantes pendant leur croissance.
  • Elle permet de créer de l’emploi
  • C’est un secteur très compétitif : le prix du bois bûche est deux fois moins onéreux que celui du gaz naturel et environ trois fois moins cher que le fioul pour les particuliers

Les chiffres clés de la filière biomasse en France

En 2017, la biomasse solide était la première source d’énergie renouvelable en France, représentant 42,3 % de la production primaire d’énergies renouvelables. Cette même année, la biomasse solide a permis de générer 3150 GWh de courant au sein de l’Hexagone. La puissance installée de la filière était de 591 MW en 2018, un chiffre que l’État veut porter à 790-1040 MW d’ici 2023.

Sources : ecologique-solidaire.gouv.fr, ademe.fr, edf.fr

Énergie : comment atteindre l’autonomie énergétique et produire sa propre électricité ?

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Afin de réduire votre impact carbone ou de diminuer l’énergie consommée et quels que soient vos objectifs, il est important de commencer votre transition énergétique. De plus en plus de Français se tournent vers l’autoconsommation d’électricité. Voici ce que vous devez savoir pour produire votre propre électricité.

Énergie et production d’électricité : en route vers l’autonomie énergétique

L’autonomie énergétique est la capacité des citoyens à produire leur propre électricité pour subvenir à leurs besoins. En plus d’autoconsommer votre électricité, vous avez aussi la possibilité de revendre le surplus d’électricité. Vous pourrez donc consommer votre propre électricité et dans un second temps, lorsque c’est la nuit, vous pourrez continuer à utiliser le réseau d’Etat.

En route vers l’autonomie énergétique grâce aux énergies renouvelables

Autonomie énergétique via les panneaux photovoltaïques :

Les énergies renouvelables sont une des solutions pour parvenir à l’autonomie énergétique. La première option pour produire son électricité est bien évidemment le rayonnement solaire, accessible partout. L’énergie solaire photovoltaïque s’adapte bien aux enjeux environnementaux actuels. Elle ne produit pas de déchet et n’émet pas de gaz à effet de serre, et permet par conséquent de lutter contre le réchauffement climatique. Il s’agit donc de l’une des meilleures options pour ceux qui envisagent l’autonomie énergétique.

Autonomie energetique, production d energie et d electricite via les panneaux solaires et les éoliennes

Les énergies renouvelables pour parvenir à l’autonomie énergétique

La conversion de l’énergie solaire en électricité passe par l’installation de micro-onduleurs sur la centrale solaire individuelle. La puissance des panneaux photovoltaïques installés peut varier en fonction du fabricant, mais les experts estiment que 1 m2 de panneaux solaires idéalement orientés produisent en moyenne 100 kWh par an. L’Ademe estime de son côté que 5 m2 de panneaux photovoltaïques peuvent couvrir, en 1 an, l’équivalent de la consommation d’électricité d’une famille de 4 personnes, hors chauffage.

L’énergie en provenance des éoliennes :

Comme les panneaux photovoltaïques, les éoliennes sont aussi une solution pour parvenir à l’autonomie énergétique. Les éoliennes utilisent le vent pour produire de l’électricité et font donc partie des énergies renouvelables les plus prisées dans le monde. Le rendement électrique dépendra de la taille des pales, mais aussi de la force du vent. Aujourd’hui, les éoliennes sont souvent installées dans des endroits où il y a le plus de vent. Ce sont généralement des projets semi-industriels.

Électricité : l’autonomie énergétique séduit davantage

Les derniers chiffres de l’Observatoire de l’Habitat montrent un intérêt grandissant pour l’autonomie énergétique, avec 73 % des Français voulant devenir autonomes en énergie. Dans cette optique, 66 % sont prédisposés à installer des panneaux photovoltaïques sur le toit de leur maison. Plus globalement, l’enquête révèle que 9 Français sur 10 veulent réduire leur consommation énergétique et plus de 85 % d’entre eux sont prêts à se tourner vers une électricité d’origine renouvelable pour s’alimenter en énergie.

L’énergie hydroélectrique, une source d’approvisionnement sûre et peu polluante

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Première source d’électricité renouvelable en France et deuxième source d’électricité derrière le nucléaire, l’énergie hydroélectrique est synonyme d’approvisionnement sûr. Puisqu’elle émet très peu de CO2, l’hydroélectricité constitue une solution d’avenir pour réduire les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

La filière hydroélectrique, une énergie verte tirée de l’eau

Cela fait des siècles que l’énergie hydraulique est exploitée en France. Vers la fin du 19e siècle, cette source énergétique a été encore plus valorisée pour la production du courant. Le fonctionnement de la filière hydroélectrique repose sur la transformation de l’énergie en provenance de l’eau en électricité. Pour ce faire, l’installation hydroélectrique capte l’eau et la canalise vers une turbine reliée à un alternateur. Ce dernier transforme alors l’énergie cinétique de la rotation en électricité, qui est ensuite introduite au réseau électrique.

Quels sont les bénéfices de l’hydroélectricité ?

Les atouts de l’hydroélectricité ne sont pas négligeables. D’abord, il s’agit d’une technologie connue et maîtrisée, puisqu’elle est exploitée depuis plus d’un siècle. Ensuite, la filière hydroélectrique permet de produire une énergie verte, sans rejet de déchets ou d’émissions de gaz polluants. D’après certaines estimations, une installation hydraulique de 1 MW permet de prévenir le rejet d’environ 2 500 tonnes de CO2 par an comparée à une centrale à combustion classique.

L’autre intérêt de l’énergie hydroélectrique réside dans son rendement. En effet, les plus grandes centrales hydrauliques permettent de produire de grande quantité d’énergie, avec une production flexible grâce aux systèmes de barrage, avec lesquels il est possible de contrôler le débit d’eau. Les petites centrales (jusqu’à 10 MW) contribuent, elles, à maintenir une activité économique dans les zones rurales, car elles permettent d’approvisionner les endroits reculés en courant.

Les enjeux environnementaux qui pèsent sur la filière hydroélectrique

En France, les principaux enjeux qui pèsent sur le secteur de l’énergie hydroélectrique sont la modernisation et la flexibilité du réseau. L’aménagement de centrales de plus en plus puissantes dans le respect de l’environnement et de la biodiversité des zones environnantes est en effet un défi majeur.

Energie hydroelectrique, l hydroelectricite est une source d electricite renouvelable

Hydroélectricité : le secteur hydroélectrique est très prometteur dans l’Hexagone

Les installations associées à l’hydroélectricité peuvent impacter l’environnement, car les barrages causent une modification au niveau de la physionomie des cours d’eau. D’une part, le débit réduit et les fortes variations perturbent la circulation de la faune aquatique et d’autre part, les changements de températures et d’humidité causées par la grande masse d’eau répercutent la biodiversité environnante.

L’énergie hydroélectrique en France : comment se porte la filière ?

Avec une capacité totale de 25 784 MW installée en France, l’énergie hydroélectrique représente la deuxième source d’électricité française et la première du côté des énergies renouvelables. En 2018, le baromètre des énergies renouvelables recensait 2 300 centrales hydrauliques sur le territoire français. Cela comprend 100 centrales de lac, 1 900 au fil d’eau, 150 centrales d’éclusée et une dizaine de STEP (Stations de Transfert d’Énergie par Pompage).

L’énergie houlomotrice pour la production d’une électricité durable

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L’énergie houlomotrice est considérée comme une solution d’avenir pour la production d’une électricité durable. Grâce à son grand potentiel, elle peut répondre aux enjeux de la transition énergétique et contribuer au mix énergétique mondial et français. L’énergie houlomotrice fait cependant face à plusieurs contraintes, telles que son coût élevé et son environnement difficile (conditions météorologiques, fatigue, conditions extrêmes, etc.).

Électricité : comprendre l’énergie houlomotrice

Le terme « houlomotrice » vient du fait que cette énergie est en provenance de la houle, soit à partir de vagues successives qui sont créées par le vent à la surface de la mer, et qui sont parfois transportées sur des distances significatives. Selon les experts du secteur, l’énergie houlomotrice représente un potentiel énorme dans le mix énergétique mondial, compte tenu du fait que 71 % de la Terre est recouverte par l’océan. Selon les estimations du Conseil mondial de l’énergie, l’électricité houlomotrice pourrait couvrir 10 % de la demande mondiale.

Energie houlomotrice, les vagues pour produire de l electricite

La houle pour produire une électricité durable

La récupération de l’énergie contenue dans le mouvement des vagues

Actuellement, il y a de nombreux systèmes en cours de développement pour la récupération de l’énergie houlomotrice. Leur point commun est le fait qu’ils font tous usage de convertisseurs pour transformer la source énergétique en provenance des vagues en électricité.

  • La chaîne flottante articulée

La chaîne flottante articulée est pour le moment la technique la plus commune pour le développement de l’énergie houlomotrice. Ce procédé requiert l’installation de longs flotteurs alignés dans le sens du vent et perpendiculaire aux vagues. De gros câbles sous-marins sont utilisés pour les maintenir à la surface de l’eau. Lorsque les flotteurs oscillent entre eux, ils activent une turbine, ce qui permet de comprimer un fluide hydraulique.

  • Les colonnes à oscillation verticale

Les colonnes à oscillation verticales reposent sur une force centrifuge. Cette dernière est activée par une structure flottante installée à la surface de la mer, qui se compose de masselottes faisant usage de mouvements des vagues pour activer une pompe. Cette pompe fera pression sur un fluide hydraulique tout en faisant tourner une turbine qui, elle, produira de l’énergie houlomotrice avec l’aide d’un alternateur.

  • Le capteur de pression en immersion

L’énergie houlomotrice peut aussi être récupérée au travers d’un capteur de pression, dont le fonctionnement repose sur l’immersion d’un système ancré sur le fond marin pour capter le mouvement orbital de la houle. Ceci permet ensuite de comprimer un fluide hydraulique par un enchaînement de montées-descentes pour ainsi générer de l’énergie houlomotrice.

La houle comme source énergétique, la situation en France

D’après certaines statistiques, la capacité de production de plusieurs centrales houlomotrices dans l’Hexagone serait de 40 TWh/an, ce qui est équivalent à 4 à 5 réacteurs nucléaires. En ce moment, environ 50 projets sont en phase de test pour connaître le vrai potentiel de cette source énergétique renouvelable.

L’énergie marémotrice, une solution durable pour produire l’électricité

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Jusqu’à 380 TWh d’électricité pourrait être produite tous les ans grâce à l’exploitation de l’énergie marémotrice dans le monde, estiment les experts. Pourtant, il existe moins de 10 centrales marémotrices dans le monde (dont l’usine de la Rance, en France). En effet, en dépit de son grand potentiel, l’énergie marémotrice est difficile à exploiter pour plusieurs raisons. En plus de coûter très cher, l’installation d’une centrale marémotrice nécessite de vastes infrastructures. La production d’électricité via cette forme d’énergie renouvelable est également soumise à des contraintes géographiques.

 

Production de l’électricité via l’énergie marémotrice : le principe

 

L’énergie marémotrice repose sur l’utilisation des mouvements de l’eau créés par les marées pour produire de l’électricité. Une centrale marémotrice comprend donc un barrage doté de turbines, dont le rôle est de capter l’énergie cinétique de la mer pendant les mouvements des marées. Pour que cette énergie soit exploitable, il est essentiel que le marnage (la différence de hauteur d’eau entre la marée haute et la marée basse se succédant) soit de 5 mètres au minimum. Une fois l’électricité produite, son voltage sera abaissé dans un transformateur, avant d’être distribué aux consommateurs pour un usage domestique.

 

Energie maremotrice, production d electricite par les marees de la Rance

L’énergie marémotrice est une source verte d’électricité

 

Avantages et désavantages de l’énergie en provenance des marées

 

Les atouts de l’énergie marémotrice pour la génération de l’électricité sont nombreux :

 

  • Étant une énergie renouvelable, l’hydroélectricité émet très peu de gaz polluants
  • Pendant les périodes de grandes crues, le barrage permet de canaliser le niveau d’eau dans l’estuaire
  • Le coefficient des marées étant connu des années à l’avance, les techniciens peuvent donc maximaliser la productivité des turbines tous les jours

 

L’énergie marémotrice comme source d’électricité présente aussi quelques désavantages :

 

  • Le barrage peut perturber l’écosystème de l’estuaire où il est construit

 

  • L’aménagement d’une usine marémotrice représente un investissement massif (celle de Sihwa, en Corée du Sud, a coûté presque 278 millions d’euros)

 

  • La production de l’électricité dépend du niveau des marées, ce qui implique qu’elle n’est pas homogène tout le long de l’année

 

Énergie marémotrice : une centrale près de la Rance, en France

 

Il existe une seule usine marémotrice en France. Elle est installée à proximité de la Rance, dans un estuaire enregistrant l’un des plus importants coefficients de marée à travers le Globe. Cette centrale est opérationnelle depuis 1966 et permet de couvrir 17 % des besoins en électricité de la Bretagne. Jusqu’en 2011, la centrale de la Rance pouvait se vanter d’être la plus grande usine marémotrice du monde, avec une puissance de 240 mégawatts. Elle a cependant été reléguée au second plan par celle de Sihwa Lake, en Corée du Sud, dont la puissance atteint les 254 mégawatts.

 

La centrale de la Rance dispose d’un barrage de 750 mètres de long, qui relie Saint-Malo à Dinard. 24 turbines « bulbes » (10 mégawatts) réversibles sont activées par la marée montante dans un sens et par la marée descendante dans l’autre. C’est comme cela que l’énergie est produite. Par la suite, ces turbines approvisionnent 24 générateurs, qui à leur tour procurent de l’électricité à quelque 225 000 personnes.