Chaque fois que tu recharges ton téléphone, regardes une vidéo en streaming ou enregistres un fichier dans le cloud, tu utilises de l'électricité. Mais d'où vient cette électricité ? La réponse varie énormément selon l'endroit où tu vis, et elle a un impact considérable sur ton empreinte carbone.
Voici un aperçu de toutes les principales sources d'électricité, leur fonctionnement et ce qu'elles signifient pour l'environnement.
Charbon
Les centrales à charbon brûlent du charbon pour chauffer l'eau, créant de la vapeur qui fait tourner une turbine connectée à un générateur. C'est l'une des méthodes les plus anciennes de production d'électricité et elle reste l'une des plus utilisées dans le monde.
Intensité carbone : 900-1 100 gCO2/kWh.
Le charbon est de loin la source d'énergie grand public la plus intensive en carbone. Au-delà du CO2, la combustion du charbon libère des particules fines, du dioxyde de soufre et du mercure. Des pays comme la Pologne, l'Inde et certaines régions de Chine dépendent encore fortement du charbon. Il est bon marché et fiable, ce qui rend son abandon rapide difficile malgré son coût environnemental.
Gaz naturel
Les centrales à gaz fonctionnent de manière similaire aux centrales à charbon, mais brûlent du gaz naturel. Les centrales modernes à cycle combiné sont nettement plus efficaces, utilisant à la fois la combustion du gaz et les gaz d'échappement chauds qui en résultent pour produire de l'électricité.
Intensité carbone : 400-500 gCO2/kWh.
Le gaz produit environ la moitié du CO2 du charbon par kWh. De nombreux pays (dont les Pays-Bas) l'utilisent comme « carburant de transition » pendant la conversion aux énergies renouvelables. L'inconvénient, ce sont les fuites de méthane pendant l'extraction et le transport. Le méthane est un gaz à effet de serre plus de 80 fois plus puissant que le CO2 à court terme.
Nucléaire
Les centrales nucléaires produisent de l'électricité par fission nucléaire : la division d'atomes d'uranium libère d'énormes quantités de chaleur, qui produisent de la vapeur pour entraîner des turbines.
Intensité carbone : 5-15 gCO2/kWh.
Le nucléaire est l'une des sources les plus faibles en carbone disponibles. La France tire environ 70 % de son électricité du nucléaire, ce qui explique pourquoi son réseau est si propre. Il fournit une alimentation de base fiable, quelles que soient les conditions météorologiques. Les inconvénients sont des coûts de construction élevés, des temps de construction longs, la gestion des déchets radioactifs et les préoccupations de sécurité publique. Malgré cela, de nombreux climatologues affirment que le nucléaire est essentiel pour la décarbonation.
Éolien
Les éoliennes capturent l'énergie de l'air en mouvement et la convertissent en électricité. Le vent pousse contre de grandes pales montées sur une tour, les faisant tourner. Ce mouvement de rotation entraîne un générateur à l'intérieur de la turbine, qui produit un courant électrique. C'est le même principe qu'une dynamo de vélo, juste à une échelle beaucoup plus grande. Les éoliennes terrestres sont placées sur terre, les éoliennes offshore sont installées en mer où les vents sont plus forts et plus constants.
Intensité carbone : 7-15 gCO2/kWh (cycle de vie, y compris la fabrication).
L'éolien est l'une des sources d'énergie les plus propres. Les émissions proviennent presque entièrement de la fabrication et de l'installation des turbines, pas de leur fonctionnement. L'éolien terrestre fait partie des nouvelles sources d'énergie les moins chères à construire aujourd'hui. La principale limitation est que le vent est irrégulier : il ne souffle pas toujours à la même force, donc une alimentation de secours ou un stockage d'énergie est nécessaire pour combler les lacunes.
Solaire
Les panneaux solaires sont faits de matériaux spéciaux (appelés cellules de silicium) qui génèrent de l'électricité lorsque la lumière du soleil les frappe. Les photons de la lumière solaire délogent des électrons dans le silicium, créant un courant électrique. Pas de pièces mobiles, pas de combustion, juste de la lumière qui se transforme en énergie. Un deuxième type, l'énergie solaire à concentration, utilise des miroirs pour concentrer la lumière solaire en chaleur intense, qui fait bouillir l'eau pour faire tourner une turbine et un générateur.
Intensité carbone : 20-50 gCO2/kWh (cycle de vie).
Le solaire a connu une chute spectaculaire de son coût au cours de la dernière décennie et est maintenant la source d'électricité neuve la moins chère dans de nombreuses régions. Comme l'éolien, la production solaire est irrégulière. Elle atteint son maximum à midi et tombe à zéro la nuit. Le stockage par batterie est de plus en plus utilisé pour combler l'écart, mais le stockage à l'échelle du réseau reste coûteux.
Hydroélectricité
Les centrales hydroélectriques utilisent l'eau courante ou en chute pour faire tourner des turbines. Il peut s'agir d'un grand barrage, d'un système au fil de l'eau sur une rivière ou d'un stockage par pompage qui déplace l'eau entre des réservoirs.
Intensité carbone : 10-30 gCO2/kWh.
L'hydroélectricité est propre, fiable et peut augmenter rapidement pour répondre à la demande. Des pays comme la Norvège et la Suède en dépendent fortement. Les compromis environnementaux incluent la perturbation des écosystèmes fluviaux, le déplacement de communautés pour la construction de barrages et les émissions de méthane provenant de la végétation inondée dans les réservoirs (particulièrement dans les régions tropicales).
Géothermie
Les centrales géothermiques exploitent la chaleur sous la surface de la Terre. L'eau chaude ou la vapeur provenant de réservoirs souterrains entraîne des turbines pour générer de l'électricité.
Intensité carbone : 15-55 gCO2/kWh.
La géothermie est propre et fournit une alimentation de base constante, quelles que soient les conditions météorologiques ou l'heure de la journée. Le hic, c'est la géographie : elle ne fonctionne bien que dans les zones avec une chaleur souterraine importante, comme l'Islande, certaines parties des États-Unis et l'Afrique de l'Est. L'Islande génère près de 100 % de son électricité à partir de la géothermie et de l'hydroélectricité combinées.
Biomasse
Les centrales à biomasse brûlent de la matière organique (copeaux de bois, déchets agricoles ou cultures énergétiques dédiées) pour générer de la vapeur et de l'électricité.
Intensité carbone : 50-100 gCO2/kWh (varie considérablement).
La biomasse est considérée comme « neutre en carbone » dans certains cadres car le CO2 libéré a été récemment absorbé par les plantes pendant leur croissance. En pratique, le tableau est plus complexe. Le transport de la biomasse utilise de l'énergie, et brûler des forêts pour le carburant peut prendre des décennies à compenser par la repousse. Elle reste controversée parmi les scientifiques de l'environnement.
Vue d'ensemble
Les réseaux les plus propres au monde combinent une alimentation de base fiable et faible en carbone (nucléaire, hydroélectricité, géothermie) avec des parts croissantes d'éolien et de solaire. Les réseaux les plus intensifs en carbone dépendent encore du charbon et du gaz pour la majeure partie de leur approvisionnement.
Cela compte pour ton empreinte numérique car les centres de données et tes appareils personnels fonctionnent tous avec l'électricité du réseau. Si le réseau alimentant un centre de données est propre, tes activités numériques ont une empreinte carbone plus faible. S'il fonctionne au charbon, chaque email, chaque vidéo, chaque recherche entraîne un coût environnemental plus lourd.
C'est pourquoi la même recherche Google produit 10 fois plus de carbone en Inde qu'en Suède. La recherche est identique. La source d'énergie ne l'est pas.