Energie : peut-on compter sur le Soleil ?

Le Soleil est une ÿtoile qui inonde la Terre d'une ÿnergie inÿpuisable, et ce, pour des milliards d'annÿes encore. � l'heure o� la crise ÿnergÿtique guette, Ciel & Espace a menÿ l'enqu�te : le Soleil peut-il �tre une alternative aux ÿnergies fossiles ?
Rÿponse dans son numÿro de septembre 2012, en kiosque le samedi 25 aoÃ't.

Une ÿtoile, c'est une centrale nuclÿaire
En quelques heures, la Terre reÃoit du Soleil autant d'ÿnergie que tous les peuples en consomment en une annÿe. Cette manne trouve son origine au cÅ'ur du Soleil, qui est l'ÿtoile la plus proche.

Là , la force de gravitÿ est telle que la tempÿrature atteint 15 millions de degrÿs et que les atomes d'hydrogÃÅnes, comprimÿs les uns contre les autres, fusionnent en hÿlium. Cette rÿaction produit de l'ÿnergie sous forme de rayonnement. C'est cette ÿnergie que le Soleil envoie dans toutes les directions dans l'espace. C'est cette ÿnergie qui le font briller.

La Terre, petit capteur
Notre planÃÅte se trouve à 150 millions de kilomÃÅtres du Soleil. Et elle ne capte qu'une infime partie de toute l'ÿnergie produite par l'ÿtoile. Il suffirait pourtant de ne capter que le six-milliÃÅme de cette ÿnergie reÃue pour couvrir la consommation ÿnergÿtique mondiale. Aujourd'hui, le solaire ne fournit que 0,2% de la production totale...

Une enquÃ?te complÃÅte dans Ciel & Espace
Dans son numÿro de septembre 2012, Ciel & Espace publie une enqu�te sur les promesses ÿnergÿtiques du Soleil. Ou comment la plus proche ÿtoile pourrait contribuer à rÿsoudre la crise ÿnergÿtique.

En complÿment de ce dossier, David Fossÿ, de Ciel & Espace, a interrogÿ sur la question un spÿcialiste des questions ÿnergÿtiques, Pierre Papon, professeur ÿmÿrite à l'Ã%cole supÿrieure de physique et de chimie industrielles de Paris.

Ciel & Espace : AprÃÅs deux dÿcennies d'ÿclipse, le thÃÅme de l'ÿnergie solaire fait un retour en force dans les dÿbats sur l'ÿnergie. Pour quelle raison ?
Pierre Papon : Il y a deux raisons, en fait. La premiÃÅre est l'ÿvolution prÿoccupante du climat. Dans les sociÿtÿs dÿveloppÿes, mÃ?me si la crise ÿconomique l'a mise au second plan, il y a une volontÿ de rÿduire la part d'ÿnergie produite en ÿmettant des gaz à effet de serre. Pour cela, il faut se tourner vers les ÿnergies renouvelables ou le nuclÿaire. La seconde raison, c'est que le coÃ't de production du kilowattheure (kWh) ne cesse de baisser depuis vingt ans dans le secteur des ÿnergies renouvelables. Ã%conomiquement, l'ÿnergie solaire n'est pas encore compÿtitive, mais il y a une tendance. Les Espagnols, par exemple, assurent que leurs centrales solaires à concentration concurrencent dÿsormais les turbines à gaz, au moins pendant l'ÿtÿ lorsqu'elles bÿnÿficient d'un bon ensoleillement.

Vous mettez en avant des raisons ÿcologiques et ÿconomiques. La problÿmatique de l'ÿnergie n'est-elle pas avant tout une crise des ressources, notamment en pÿtrole ?
P. P. : Pas vraiment. La source principale d'ÿnergie pour produire de l'ÿlectricitÿ dans le monde, aujourd'hui, c'est le charbon. Et il y en a encore des rÿserves ÿnormes. Aucune pÿnurie n'est à craindre avant au moins 150 ans. Idem pour le gaz naturel, surtout si l'on compte les ressources "non conventionnelles" comme les gaz de schiste, qui reprÿsentent dÿjà prÃÅs d'un quart de la production de gaz aux Ã%tats-Unis. Ã? moins de dÿcisions politiques fortes pour limiter les ÿmissions de gaz carbonique, les grandes ressources de gaz dÿcouvertes ces derniÃÅres annÿes risquent bien de concurrencer le dÿveloppement de la filiÃÅre solaire pendant quelques dÿcennies.

Pour des raisons ÿconomiques ?
P. P. : Oui. La filiÃÅre solaire nÿcessite encore de gros investissements en recherche et dÿveloppement (R&D). Pour le moment, elle n'est pas rentable (sauf pour le chauffage de l'eau). Or, la crise ÿconomique rampante limite les possibilitÿs de financements. Le solaire pourrait faire les frais de cette conjonction entre la crise ÿconomique et la dÿcouverte de nouvelles ressources de gaz. C'est un peu ce qui s'est passÿ au dÿbut des annÿes 1980. AprÃÅs le choc pÿtrolier de 1973, les pays dÿveloppÿs ont investi dans la recherche sur les ÿnergies renouvelables, parce qu'ils cherchaient à diversifier leurs approvisionnements ÿnergÿtiques. Mais lorsque le coÃ't du pÿtrole a baissÿ de nouveau, et que la situation politique s'est stabilisÿe, les crÿdits sur ces recherches ont plongÿ. Je l'ai bien vu quand j'ÿtais directeur gÿnÿral du CNRS. Ce qui se disait au ministÃÅre de l'Industrie à l'ÿpoque, c'ÿtait en gros : "Le nuclÿaire fonctionne, le pÿtrole baisse. Pourquoi investir ailleurs ?" C'est dommage : pour faire ÿmerger une nouvelle filiÃÅre technologique, il faut un effort durable, sur des dizaines d'annÿes.

Quels sont les pays qui investissent aujourd'hui dans l'ÿnergie solaire ?
P. P. : Le Japon fait des efforts continus depuis vingt ans sur le solaire photovoltaÃ?que. Depuis la catastrophe de Fukushima, le pays mise encore davantage sur cette technologie et sur les ÿnergies renouvelables en gÿnÿral. Les Ã%tats-Unis investissent beaucoup dans toutes les filiÃÅres et veulent exercer une suprÿmatie. Il en va de mÃ?me de la Chine qui a une stratÿgie industrielle dans ce secteur. L'Allemagne est en trÃÅs bonne position, ainsi que l'Italie. L'Espagne a fait beaucoup pour le solaire thermodynamique, mais sa situation ÿconomique n'incite guÃÅre à l'optimisme pour la R&D dans les annÿes à venir.

Et quelle est la situation de la France ?
P. P. : Nous sommes à la traÃRne. Alors que notre pays possÿdait une avance indÿniable dans le solaire au cours des annÿes 1980, il n'y a aujourd'hui aucune sociÿtÿ franÃaise parmi les vingt premiÃÅres entreprises mondiales du secteur. Nous avons privilÿgiÿ le nuclÿaire et n'avons pas fait grand-chose pour soutenir les nouvelles filiÃÅres. Je vous donne juste un exemple : en Allemagne, qui est un pays pourtant moins ensoleillÿ que la France, la production d'eau chaude par chauffage solaire est cinq fois plus importante que chez nous. Paradoxal !

Qu'attendez-vous du dÿbat sur la transition ÿnergÿtique qui doit s'ouvrir à l'automne ?
P. P. : Trois choses. D'abord que la question de l'efficacitÿ ÿnergÿtique dans l'habitat soit attaquÿe de front : comment faire plus d'ÿconomie d'ÿnergie dans ce secteur ? Quelles incitations fiscales mettre en Å'uvre pour y parvenir et pour financer la R&D ? Il faut, par exemple, un vrai dÿbat sur la taxation de l'ÿnergie et la taxe carbone. Je souhaite aussi une discussion sur le long terme : quelles sont les options sur la table, sans idÿologie ? Quel rÃ?le pour les ÿnergies renouvelables et pour le nuclÿaire d'ici 2050 ? Enfin, j'espÃÅre que nous discuterons de la coopÿration europÿenne : que pouvons-nous faire en commun sur le plan technique, industriel et scientifique ?

Dans son "scÿnario 450", compatible avec l'engagement de limiter la hausse de la tempÿrature mondiale de seulement 2â?%ÂœC avant 2100, l'Agence internationale de l'ÿnergie estime que 4 % de l'ÿlectricitÿ sera produite par cellules photovoltaÃ?ques en 2035, et 3 % par solaire thermodynamique. Pourquoi si peu ?
P. P. : Essentiellement pour des raisons de compÿtitivitÿ. Le prix de production du kWh solaire est aujourd'hui 5 à 10 fois plus ÿlevÿ que le prix de l'ÿlectricitÿ nuclÿaire. Dans vingt ans, il devrait Ã?tre encore au-dessus du prix du marchÿ, sauf probablement dans les rÿgions à fort ensoleillement. Cela dit, l'extrapolation du scÿnario 450 permet d'espÿrer une ÿlectricitÿ totalement dÿcarbonÿe à l'horizon 2060, dont la moitiÿ serait produite par ÿnergie solaire, et peut-Ã?tre la production de carburants synthÿtiques. Cela supposera bien sÃ'r d'avoir rÿsolu les problÃÅmes d'intermittence de l'ensoleillement par un stockage performant de l'ÿlectricitÿ.

Justement, que pensez-vous des projets d'acheminement de l'ÿnergie solaire depuis les zones dÿsertiques comme le Sahara vers les grands pays consommateurs, via de gigantesques lignes ÿlectriques ?
P. P. : Je suis sceptique. Ces projets me semblent Ã?tre avant tout Ã?tre des projets industriels, imaginÿs pour vendre des cÃ?bles ÿlectriques, des turbines, des alternateurs, etc. Tirer des lignes sur des milliers de kilomÃÅtres coÃ'te trÃÅs cher ! Et puis est-on prÃ?t à voir passer prÃÅs de chez soi ces lignes à haute tension ? Rien que tirer une nouvelle ligne entre l'Espagne et la France, c'est compliquÿ...
L'autre objection est que ces projets s'appuient sur des centrales thermodynamiques, dont l'efficacitÿ repose en grande partie sur l'existence de ressources d'eau et sur le pouvoir rÿflÿchissant de miroirs. Est-ce qu'elles supporteraient les vents de sable ? Tout cela me paraÃRt assez utopique.

Certains ingÿnieurs voient dans l'ÿnergie solaire la promesse d'un nouveau type de sociÿtÿ. Partagez-vous ce sentiment ?
P. P. : Il est certain que l'ÿnergie a toujours jouÿ un rÃ?le important dans l'histoire des civilisations. Ã? la fin de l'Empire romain, par exemple, l'Italie comptait trois millions d'esclaves. Toute la sociÿtÿ en dÿpendait. L'aventure de l'ÿnergie nuclÿaire a ÿtÿ associÿe au secteur militaire. La transition ÿnergÿtique qui s'annonce impliquera forcÿment du neuf, sans doute dans l'organisation des villes, et donc dans les modes de vie. Mais allons-nous vers une "civilisation du solaire" ? Je ne le crois pas. En tout cas, pas dans ce siÃÅcle. De toute faÃon, ce n'est pas nous qui piloterons cette transition ! C'est la Chine, c'est l'Inde. En matiÃÅre d'ÿnergie, je crois qu'il faut Ã?tre pragmatique et ne pas faire trop d'idÿologie.
(1) www.pierrepapon.fr/.

La rÿdaction, le 22 aoÃ't 2012