Dette énergétique et dette CO2

Dette énergétique et dette CO2: Quelle différence ?

 

Dette énergétique

Le cycle de vie et le bilan énergétique des éoliennes ont fait l’objet d’analyses rigoureuses. La dépense énergétique de chaque étape a été calculée : depuis la fabrication de l’acier, jusqu’à la maintenance et le démantèlement, en passant par la construction, l’assemblage et le transport vers le site éolien. Cette dépense énergétique a ensuite été comparée à la production d’énergie estimée de l’éolienne pendant toute sa durée de vie (jusqu’à 20 ans), en tenant compte du gisement venteux local.

Les études montrent ainsi que les éoliennes remboursent leur dette énergétique en moins d’un an. Elles produisent ensuite une énergie 100% propre pendant le restant de leur cycle de vie.

Une étude danoise (Vestas Wind Systems A/S, 2006) montre par exemple que les éoliennes de 3 MW de type Vestas accumulent une dette énergétique de 4304 MWh sur l’ensemble de leur durée de vie. Avec un gisement venteux comme en Wallonie, une telle éolienne produira ces 4304 MWh en un peu moins de 8 mois. Elle remboursera donc sa dette en moins d’un an. Une étude scientifique espagnole (Martinez et al, 2009) confirme l’ordre de grandeur de ces résultats.

Une revue de la littérature (Kubiszewski et al, 2011) portant sur 119 turbines analysées dans quelque 50 études a mis en évidence un EROI (Energy Return On Investment, soit le rapport entre l’énergie cumulée totale produite par l’éolienne et l’énergie primaire cumulée nécessaire pour son installation et son entretien) de 25,2 en moyenne. En d’autres mots, l’éolienne produit en 20 ans 25,2 fois plus d’énergie qu’il n’en a fallu pour la construire, l’entretenir, etc. La dette énergétique est donc remboursée en 240/25,2 mois, soit un peu moins de 10 mois.

 

Dette CO2

Une autre approche de l’impact environnemental d’une éolienne consiste à étudier l’intensité carbonique (CO2) de son cycle de vie. De façon indirecte, les éoliennes émettent un peu de CO2. La construction des machines, leur transport, leur mise en place, leur entretien et leur démantèlement provoquent des émissions de gaz à effet de serre. Selon le mix énergétique du pays où les composants sont produits, le transport par mer ou par route, l’impact CO2 des machines est différent.

Par contre, dans la mesure où l’éolienne ne consomme pas de combustible fossile, la production d’électricité à proprement parler n’émet pas de gaz à effet de serre !

Le Swiss Centre for Life Cycle Inventories, référence mondiale en matière d’évaluation du cycle de vie, cite dans sa base de données plusieurs chiffres relatifs aux éoliennes. Durant son cycle de vie complet, une éolienne émet entre 10 grammes et 20 grammes de CO2 par kWh produit.

Une étude anglaise (Parliamentary Office of Science and Technology, 2006) a quant à elle chiffré les émissions de la filière du vent à 5 grammes de CO2 émis par kWh produit.
Par comparaison, une centrale thermique au pétrole, au charbon ou au gaz émettra entre 400 et 800 grammes de CO2 par kWh produit. Pourquoi ? Parce que l’électricité est produite en brûlant un combustible fossile, ce qui dégage beaucoup de gaz à effet de serre. Outre la construction des centrales, leur gestion et leur  démantèlement, il faut prendre en compte le fonctionnement même d’une centrale conventionnelle, extrêmement vorace en ressources énergétiques et polluant en CO2.

L’empreinte CO2 du cycle de vie de l’éolienne est totalement compensée après moins d’un an, ce qui se rapproche du résultat en termes de durée nécessaire au remboursement de la dette énergétique. Durant tout le reste de sa production, l’éolienne permettra d’éviter totalement les émissions de gaz à effet de serre d’une production énergétique conventionnelle équivalente.

Une éolienne compense sa dette CO2 en quelques mois.
Prenons une éolienne de 3 MW de puissance qui produit 6.600.000 kWh/an. Si nous considérons une moyenne de 15 grammes de CO2 par kWh (choix conservateur), cela donne: 6.600.000*20*0,015 kg = 1.980.000 kg de CO2 émis, soit 1.980 tonnes émises pendant tout le cycle de vie de l’éolienne.
Une éolienne produit de l’électricité verte et permet donc d’éviter 456g (CWaPE, 2007) de CO2 par kWh injecté sur le réseau, qui - sans éolienne- serait émis par une centrale conventionnelle. L’éolienne économise donc : 6.600.000*0,456 = 3.009.600 kg de CO2/an, ou 3.010 tonnes /an. L’empreinte CO2 du cycle de vie de l’éolienne est donc totalement compensée après : 1.980/3.010= 0,66 an.