Les énergies renouvelables peuvent-elles couvrir à elles seules les besoins du monde ? - Federico Rosei et Renzo Rosei

Voir la leçon complète : https://ed.ted.com/lessons/can-100-renewable-energy-power-the-world-federico-rosei-and-renzo-rosei

Chaque année, le monde consomme 35 milliards de barils de pétrole. Cette dépendance à grande échelle aux énergies fossiles pollue la Terre et ne durera pas éternellement. Les chercheurs estiment que nous avons consommé environ 40% de la réserve mondiale de pétrole. Selon les estimations actuelles, à cette allure, nous manquerons de pétrole et de gaz d'ici environ 50 ans, et de charbon d'ici environ un siècle. En revanche, nous avons du soleil, de l'eau et du vent en abondance. Ce sont des énergies renouvelables ce qui signifie que nous ne pouvons pas les épuiser. Et si on échangeait notre dépendance aux énergies fossiles contre une utilisation exclusive d'énergies renouvelables ? Federico Rosei et Renzo Rosei s'intéressent aux défis que pose cette transition.

Leçon par Federico Rosei et Renzo Rosei, dirigée par Giulia Martinelli.

Chaque année, le monde consomme
35 milliards de barils de pétrole.

Cette dépendance à grande échelle
aux énergies fossiles pollue la Terre

et ne durera pas éternellement.

Les chercheurs estiment
que nous avons consommé

environ 40% de la réserve
mondiale de pétrole.

Selon les estimations actuelles,

à cette allure, nous manquerons de
pétrole et de gaz d'ici environ 50 ans,

et de charbon d'ici environ un siècle.

En revanche, nous avons du soleil,
de l'eau et du vent en abondance.

Ce sont des énergies renouvelables

ce qui signifie que nous
ne pouvons pas les épuiser.

Et si on échangeait notre dépendance
aux énergies fossiles

contre une utilisation exclusive
d'énergies renouvelables ?

Cela fait des décennies
qu'on réflechit à cette question,

pourtant, à ce jour,
l'énergie renouvelable

ne couvre que 13%
de nos besoins.

Pour que l'énergie renouvelable puisse
couvrir tous nos besoins,

il faudrait qu'elle soit
économique et accessible.

Ceci représente un énorme défi,

même si on ignore les enjeux politiques

et que l'on se concentre
sur la science et l'ingénierie.

Pour apprécier davantage le problème,

il faut mieux comprendre
notre utilisation de l'énergie.

La consommation mondiale de l'énergie
est un système divers et complexe,

et les différents éléments
nécessitent leurs propres solutions.

Concentrons-nous pour l'instant

sur les deux énergies les plus présentes
dans notre quotidien :

l'électricité et
les combustibles liquides.

L'électricité alimente
les hauts fourneaux,

les ascenseurs, les ordinateurs,
et toutes sortes de choses

dans les maisons, au travail
et dans la production.

Les combustibles liquides, eux,
jouent un rôle crucial

dans presque tous les modes de transport.

Concentrons-nous d'abord
sur l'électricité.

La bonne nouvelle est que nous sommes
déjà assez avancés technologiquement

pour capturer toute cette énergie
à partir de sources renouvelables,

et l'offre est abondante.

Le soleil émet continuellement

quelques 173 quadrillons de watts
d'énergie solaire vers la Terre,

ce qui représente presque 10 000 fois
nos besoins actuels.

On estime qu'une surface qui s'étend
sur plusieurs milliers de kilomètres

serait nécessaire pour couvrir
les besoins actuels de l'humanité.

Alors pourquoi ne pas construire cela ?

Car il y a d'autres difficultés,

comme l'efficience

et le transport d'énergie.

Pour maximiser l'efficience,

les centrales solaires
doivent être localisées

dans des zones où il fait beau
toute l'année, comme les déserts.

Cependant, celles-ci se trouvent loin
des régions à forte population

où la demande d'énergie est élevée.

On pourrait utiliser d'autres formes
d'énergie renouvelable,

comme l'énergie hydroélectrique,

géothermale,

et les biomasses,

mais celles-ci ont aussi des limites

en fonction de la disponibilité
et de l'emplacement.

En principe, un réseau d'énergie
électrique connecté

avec des lignes électriques
sillonnant la planète

nous permettrait de transporter l'énergie
de là où elle est produite

à là où on en a besoin.

Mais construire un système à cette échelle
demanderait un coût exorbitant.

On pourrait réduire le coût en développant
des technologies avancées

pour capturer l'énergie plus efficacement.

Les infrastuctures
qui transportent l'énergie

devraient aussi être
considérablement changées.

Les lignes électriques d'aujourd'hui

perdent environ 6-8% de l'énergie
qu'elles transportent

car le matériau des fils dissipe l'énergie
à cause de la résistance.

Des lignes électriques plus longues
conduiraient à une perte d'énergie.

Des câbles supraconducteurs
pourraient être une solution.

De tels matériaux peuvent transporter
l'électricité sans qu'elle ne se dissipe.

Malheureusement,
ils fonctionnent seulement

s'ils sont refroidis
à des températures basses,

ce qui demande de l'énergie
et donc va à l'encontre de l'objectif.

Pour profiter de cette technologie,

il faudrait découvrir de nouveaux
matériaux supraconducteurs

qui opèrent à température ambiante.

Et qu'en est-il des très importants
combustibles liquides dérivés du pétrole ?

Ici, le défi scientifique est
d'emmagasiner l'énergie renouvelable

d'une manière facilement transportable.

Depuis peu, nous produisons
de meilleures batteries au lithium-ion,

qui sont légères et qui possèdent
une forte densité d'énergie.

Cependant, même les plus
performantes d'entre elles

n'emmagasinent qu'environ
2,5 mégajoules par kg.

C'est environ 20 fois moins que l'énergie
dans un kilogramme d'essence.

Pour être vraiment compétitives,
les batteries de voitures

devraient stocker beaucoup plus d'énergie
sans que le prix en soit affecté.

Les défis augmentent
pour les transports plus grands

comme les navires et les avions.

Pour alimenter le vol transatlantique
d'un avion,

on aurait besoin d'une batterie pesant
environ 1 000 tonnes.

Ceci demande également de trouver
de nouveaux matériaux,

une densité plus grande d'énergie,

et un meilleur stockage.

Une solution prometteuse serait
de trouver des manières efficaces

de convertir l'énergie solaire
en énergie chimique.

Cela se fait déjà dans les laboratoires,

mais ce n'est pas encore assez efficient
pour être lancé sur le marché.

Pour trouver de nouvelles solutions,
il faudra beaucoup de créativité,

d'innovation,

et des incitations considérables.

La transition vers une utilisation
exclusive d'énergies renouvelables

est un problème complexe

qui implique la technologie,
l'économie et la politique.

Les priorités pour faire face à ce défi
dépendent des suppositions spécifiques

que l'on doit faire lorsqu'on essaye de
résoudre un problème si multidimensionnel.

Cependant, de nombreuses raisons
nous font penser que l'on va y arriver.

Les meilleurs esprits scientifiques
dans le monde entier y travaillent

et font tout le temps
des découvertes capitales.

Et de nombreux gouvernements
et entreprises

investissent dans des technologies

qui exploitent l'énergie
tout autour de nous.