Le blog de Denis Laforme.

Les ressources mondiales, accessibles en ce domaine, sont de l'ordre de plus de 50 000 TWh par an.  C'est quatre fois la consommation totale d'électricité au niveau mondial.  Au Canada, l'énergie éolienne offrirait un potentiel frôlant les 500 TWh par année, ce qui représente trois fois l'énergie hydroélectrique produite annuellement au Québec.


En plus de fournir de l'énergie électrique, l'énergie éolienne peut aussi fournir de l'énergie mécanique qui sert à faire fonctionner des pompes à eau, par exemple.  De petites éoliennes sont également utilisées pour alimenter en électricité certaines résidences situées en régions éloignées.


En Europe, l'énergie éolienne est principalement exploitée par l'Allemagne, l'Espagne et le Danemark qui possèdent respectivement des puissances installées de plus de 15,0 GW, 7,0 GW et 4,0 GW.  Dans ce domaine, le Royaume-Uni et la France sont en développement avec des puissances installées respectives de plus de 650 MW et 250 MW.


Une éolienne de 1 MW de puissance peut subvenir aux besoins en énergie électrique d'environ 100 personnes dans ces régions.


Un bel exemple de réussite dans ce domaine est le parc éolien de Al Koudia Al Baïda au Maroc.  Il est situé à 30 kilomètres à l'est de Tanger et s'étend sur une distance de 8 kilomètres.  Il exploite un vent est-ouest (le chergui) qui souffle de la Méditerranée vers l'Atlantique  à une vitesse variant entre 33 km/h et 36 km/h durant la moitié de l'année (à pleine capacité pendant plus de 4 000 heures par année).  Le potentiel éolien est exceptionnel à cet endroit.  Ce parc éolien est constitué de 84 éoliennes, ayant chacune une puissance de 60 kW , pour une production annuelle de 200 GWh, ce qui est suffisant pour répondre aux besoins de 400 000 habitants.  Ces installations permettent, chaque année, d'éviter un rejet de 140 000 tonnes de CO₂ dans l'atmosphère.

Au Canada ce type de production d'énergie représente plus de 60% de toute l'énergie électrique produite (et cette portion est encore plus importante au Québec).  Nous sommes donc le leader mondial de la production d'hydroélectricité.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Comparaison internationale de production d'hydroélectricité.
Source : Ressources naturelles Canada, 1995.
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              Pays                                                  Production(GWh)                                         Capacité(MW)

        Canada                                                      353 000                                                           67 100

        États-Unis                                                  300 000                                                           76 000

        Brésil                                                           300 000                                                           64 000

        Chine                                                           258 000                                                          82 700

         Russie                                                       174 000                                                           44 700

         Norvège                                                      121 000                                                           27 600
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         Total mondial                                           2 740 000                                                       729 000
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Les grandes centrales hydroélectriques sont exploitées par des services publics d'électricité qui appartiennent aux provinces.  Un des plus grands sites hydroélectriques du monde est situé au Québec.  Il s'agit du Complexe La Grande dont la capacité dépasse 15 000 MW.  Les autres sites canadiens les plus importants sont :

---- La centrale de Churchill Falls au Labrador ;
---- Le Complexe Manicouagan-Outardes ;
---- La Centrale Sir Adam Beck, située sur la rivière Niagara en Ontario ;
---- L'aménagement du Fleuve Nelson au Manitoba ;
---- La Centrale Gordon Shrum dans le nord de la Colombie-Britanique ;
---- Le Complexe de la Columbia River , située dans la partie sud de la Colombie-Britanique.


L'hydroélectricité ne constitue que 3% de la production mondiale d'énergie.  Nous avons la chance de posséder cette importante ressource naturelle d'énergie renouvelable et abondante.  Il serait sage de développer au maximum ce secteur d'activité afin de diminuer encore davantage notre dépendance envers les énergies produites à partir des combustibles fossiles.  Plus nous exploiterons ce secteur de production d'énergie renouvelable, plus nous serons en mesure d'exporter cette énergie hydroélectrique, ce qui fournirait à nos voisins du sud la possibilité de diminuer leur dépendance envers les combustibles fossiles (particulièrement le charbon).

Nous produisons presque toute notre hydroélectricité avec des turbines à partir d'immenses réservoirs dont les eaux douces qu'ils contiennent sont retenues par des barrages souvent colossaux qui ont un certain impact sur l'environnement.  On devrait également privilégier localement l'utilisation directe de la force des rivières, ce qui serait moins dommageable d'un point de vue environnemental.  Ces petites installations de production d'électricité (souvent de quelques dizaines de mégawatts de capacité)représentent un potentiel non-négligeable.

On peut également produire de l'hydroélectricité à partir des vagues, de la marée ou encore à partir des courants marins qui sont dus à des différences de température ou de salinité de l'eau.  Les vagues sont imprévisibles donc plus difficilement exploitables.  Les marées, par contre, à cause du flux et du reflux prévisibles, sont plus facilement exploitables.

On estime à 2,5 terawatts la puissance des marées.  Évidemment tout comme pour l'énergie solaire, il n'y a qu'une petite partie de ce potentiel qui sera susceptible d'être exploité.

Un bel exemple de production d'électricité à partir de l'énergie marémotrice est l'usine de la Rance (Ille-Et-Villaine) en France qui produit 90% de l'électricité mondiale en ce domaine.  Il s'agit d'un immense barrage de 750 mètres de longueur qui est en mesure de retenir 180 millions de mètres cubes d'eau.  Sa construction a débuté en 1960 et il a été mis en en service en 1967.  C'est une technique de production d'électricité viable et économique.  Il a cependant un certain impact sur l'environnement :site et courants marins modifiés.

La recherche dans la production d'électricité, à partir de la mer, se poursuit, le chef de file en est le Royaume-Uni.  Cependant, les projets, en ce sens, sont moins ambitieux et plus réalistes.

En complément...


Parmi les six paramètres dont dépend principalement l'équilibre thermique de la Terre, il faut reconnaître qu'il y en a au moins deux sur lesquels on ne peut pas agir.  Les cycles solaires et les cycles astronomiques de Milankovitch sont ceux qu'on ne peut pas changer.  Par contre, il est possible de poser des gestes et d'adopter des comportements qui seront susceptibles d'atténuer les impacts reliés aux courants atmosphériques et océaniques, à l'albédo et à la concentration des G.E.S. dans l'atmosphère terrestre.

Mais avant d'examiner de quelle manière on peut influencer les paramètres qu'il est possible de modifier, examinons quelques autres mécanismes correcteurs qui, sur le long terme, sont en mesure de rétablir le bilan radiatif de la Terre.  Ces mécanismes procèdent de façon à retirer une grande partie du CO₂ de l'atmosphère.  Ils se déroulent très lentement entre deux périodes interglaciaires.  Ils réussissent à rétablir l'équilibre thermique de la planète.  Ce sont des mécanismes de piégeages du CO₂, l'un au niveau des continents et l'autre au niveau des océans.  Ils réussissent dans un premier temps à arrêter l'augmentation de la température puis à l'abaisser jusqu'à la fin d'une période glaciaire pendant que s'effectue l'épuration de l'atmosphère.  C'est une action qui est lente et qui corrige la situation à long terme.

Le processus qui se produit sur les continents est le suivant.  Suite à une augmentation de température le sol est altéré.  Des silicates de magnésium, de calcium et de fer sont disponibles pour piéger le CO₂.

CO_2  +  CaSiO₃   ------->     CaCO₃   +   SiO₂

SiO₂  c'est la silice (sable), ce sont des cristaux imparfaits de Quartz.  Il y en a en abondance sur la planète.  Ce mécanisme s'est donc déroulé à grande échelle et à plusieurs époques.

La dissolution des silicates SiO₃ ^2- permet de capter d'importantes quantités de CO₂  selon la réaction chimique précédemment mentionnée.  Par la suite CaCO₃, peu soluble dans l'eau, se transforme en dihydrogénocarbonate de calcium soluble.

CO₂  +  CaCO₃  +  H₂O  --------->2 HCO₃^1-  +  Ca²⁺

Via le cours d'eau, les ions hydrogénocarbonates sont transportés vers les océans.  Des précipités de CaCO₃ sont alors formés.  Il en est de même pour les carbonates de magnésium et de fer.

Ce sont des réactions lentes qui corrigent la situation à long terme.  Ce processus diminue donc la concentration de CO₂ dans l'atmosphère, par le fait même l'effet de serre et la température diminuent également.

Un phénomène analogue de piégeage du CO₂ fonctionne au niveau de l'atmosphère.  Le CO₂ se combine à la vapeur d'eau atmosphérique selon la réaction suivante :

CO₂  +  H₂O  <------>   H¹⁺  +  HCO₃^1-

Cette réaction explique en fait le mécanisme des pluies acides.  Une certaine quantité de CO₂ est piégée dans les ions hydrogénocarbonates, mais il y a, par la même occasion, formation d'ions H¹⁺, et qui dit ions H¹⁺ dit acidité.  Les ions hydrogénocarbonates sont en partie recyclés en calcaire marin (CaCO₃) et une autre partie retournera éventuellement dans l'atmosphère sous forme de CO₂ puisque la réaction est révertsible.  Une augmentation de la température de l'eau favorise la réaction fonctionnant vers la gauche, alors qu'une diminution de température favorise la réaction fonctionnant vers la droite.

Le processus, à cause de la formation des ion H¹⁺, amène donc une acidification de l'eau des océans.  Sur le long terme, la dissolution des minéraux dans l'océan, dont plusieurs sont à caractère basique suffirait à neutraliser ces ions H¹⁺.  Cependant, on observe actuellement une augmentation de l'acidité de l'eau des océans. La concentration de CO₂ dans l'atmosphère est très élevée donc beaucoup d'acide carbonique (H₂CO₃) se forme et acidifie l'océan.

Il s'agit bien du phénomène des pluies acides qui se produit également avec le NO₂ et la vapeur d'eau ainsi qu'avec le SO₂ et la vapeur d'eau.

On a mentionné que le CO₂ se retrouvait dans HCO₃^1- et que ce dernier permettait la formation du calcaire des organismes marins.  Quand l'eau s'acidifie son pH baisse, ce qui a pour effet de rendre de plus en plus difficile la fabrication du squelette calcaire des coraux.  Il en est de même pour les phytoplanctons (algues à coquilles), pour les molusques (huitres, moules, bigorneaux) et pour les crustacés.

Nous avons présenté deux mécanismes de piégeages du CO₂.  Or, celui qui fait passer le CO₂ de l'atmosphère à l'océan est accompagné d'une augmentation de l'acidité de l'eau de mer.  Le problème est complexe.  Sur une plus petite échelle de grandeur, le problème serait facile à régler.  Il suffirait d'ajouter de l'eau de chaux en quantité suffisante.  On obtiendrait ainsi l'effet recherché en relevant le pH et en piégeant davantage de CO₂.

Dans un film de science fiction, on réglerait rapidement le problème avec en prime la possibilité de permettre que la course du Gulf Stream vers l'Atlantique Nord ne soit plus ralentie.  Il suffirait de répandre des quantités considérables de chaux, en fait d'eau de chaux ou d'hydroxyde de calcium, à des endroits stratégiques près du Groenland (là ou l'eau douce s'écoule dans l'océan).  On obtiendrait ainsi un triple effet :

1⁰  L'eau retrouverait son acidité normale.  L'hydroxyde de calcium , étant basique, neutraliserait l'excès d'acidité des eaux océaniques.

2⁰  L'hydroxyde de calcium en se combinant au CO₂, le piégerait et contribuerait ainsi à la diminution de l'effet de serre.  Le CaCO₃ formé serait peu soluble et se transformerait en HCO₃^1- soluble.

3⁰  L'eau gorgée de ces ions, donc maintenant saline, augmenterait sa masse volumique et pourrait plonger en profondeur (et ainsi ne plus bloquer le Gulf Stream qui est un courant de surface).

Ayons la sagesse de reconnaître que ce sont des choses difficiles à changer (quoique pas impossibles) et examinons plutôt les choses qu'il est possible de changer.