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Repenser l’énergie éolienne ?

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De nouvelles recherches à l’université de Harvard menées par David Keith suggèrent que nous pourrions ne pas avoir accès à l’énergie éolienne autant que les scientifiques le pensaient, la capacité de production dans le monde de parcs éoliens à grande échelle ayant été surestimée.

«Les gens pensent souvent qu’il n’y a pas mieux que l’énergie éolienne et que c’est l’une des sources d’énergie les plus évolutives», explique le physicien de Harvard appliquée David Keith. Après tout, les rafales et les brises ne semblent pas devoir manquer à l’échelle mondiale…

Pourtant, les dernières recherches en modélisation atmosphérique, publiées aujourd’hui dans la revue Environmental Research Letters, suggèrent que la capacité de production des parcs éoliens à grande envergure a été surestimée.

Chaque éolienne crée derrière elle une « ombre de vent », dans laquelle l’air est ralenti pour glisser sur les lames de la turbine. Le parc éolien idéal serait composé d’ ilôts terrestres d’éoliennes suffisamment  espacés pour réduire l’impact de ces « ombres de vent ». Mais comme les parcs éoliens grossissent, ils commencent à interagir entre eux et le régime des vents à l’échelle régionale prend de plus en plus d’importance.

David Keith cherche à montrer que la capacité de production de très grandes installations d’énergie éolienne (plus de 100 kilomètres carrés) peut culminer  entre 0,5 et 1 watt par mètre carré. Les estimations précédentes qui ignoraient l’effet des éoliennes sur le ralentissement du vent, avaient surestimé ce chiffre entre 2 et 7 watts par mètre carré. En bref, nous ne pouvons pas avoir accès à l’énergie éolienne autant que les scientifiques le pensaient.

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En tant qu’ expert de renommée internationale sur les sciences du climat et la politique technologique, Keith est aussi réputé que Gordon McKay, professeur de physique appliquée à la Harvard School of Engineering et sciences appliquées (SEAS) et en tant que professeur de politique publique à Harvard Kennedy School. Autre éminent spécialiste, Amanda S. Adams, professeur adjoint de géographie et des sciences de la Terre à l’ Université de Caroline du Nord à Charlotte, déclare : « L’un des défis inhérents à l’énergie éolienne, c’est que dès que vous commencez à développer des parcs éoliens et à en récolter la ressource, vous modifiez cette ressource, ce qui rend difficile d’évaluer ce qui est vraiment disponible».

Comment avoir une estimation vraiment précise sur cette question de la ressource d’énergies neutres en carbone ? Solaire, éolienne et hydroélectrique : tous pourraient jouer un rôle dans la satisfaction des besoins énergétiques qui sont actuellement remplis par le charbon ou le pétrole.

Si nous devions couvrir la Terre entière avec des parcs éoliens, selon Keith, « le système pourrait générer d’énormes quantités d’énergie, bien au-delà de 100 térawatts, mais à ce moment-là, d’après notre modélisation du climat, l’effet sur les vents globaux, et donc sur le climat, serait sévère, peut-être plus grand que l’impact d’un doublement du CO2 . « 

«Nos résultats ne signifient pas que nous ne devrions pas poursuivre l’énergie éolienne qui est bien meilleure pour l’environnement que le charbon, mais ses limites géophysiques peuvent avoir du sens si nous voulons vraiment mettre à l’échelle l’énergie éolienne en place pour fournir une troisième solution à notre énergie primaire », ajoute Keith.

Et l’effet climatique n’est pas la seule contrainte, la géographie et l’économie importent aussi : « Il est clair que la limite théorique supérieure à l’énergie éolienne est énorme, si vous ne vous souciez pas des conséquences de couvrir le monde entier avec des éoliennes», explique Keith. « Ce qui n’est pas clair, et c’est un sujet pour l’avenir de la recherche, est quelle est la limite pratique de l’énergie éolienne, si l’on considère l’ensemble des contraintes du monde réel ? Il faudrait supposer que les éoliennes soient situées relativement près de l’endroit où les gens vivent et où il ya une alimentation en vent assez constant, afin de faire face à des contraintes environnementales. Vous ne pouvez pas en mettre partout. « 

« Le vrai lproblème, ajoute-t-il, est que si vous ne pouvez pas obtenir beaucoup plus qu’un demi-watt, et si vous acceptez le fait que vous ne pouvez pas les mettre partout, alors vous pouvez commencer à comprendre où se situe leur limite d’utilisation. « 

« Afin de stabiliser le climat de la Terre, estime Keith, le monde aura besoin d’identifier les sources de plusieurs dizaines de térawatts de carbone sans remettre en cause la vie humaine. Dans le même temps, les décideurs doivent également répartir l’allocation des ressources pour développer de nouvelles technologies et exploiter cette énergie. »

Pour conclure, Keith estime que «cela vaut la peine de poser des questions sur l’évolutivité de chaque source d’énergie potentielle : pourra-t-elle fournir, disons, 3 térawatts, ce qui correspondrait à 10% de notre besoin énergétique global, ou seulement 0,3 térawatts, soit 1% de nos besoins ? « 

«L’énergie éolienne est en un terrain de consensus», déclare-t-il encore. «Cela reste encore l’une des énergies renouvelables les plus évolutives, mais nos recherches actuelles suggèrent que nous aurons besoin de faire attention à ses limites et ses impacts climatiques ».

 (Source : Caroline Perry / Harvard Gazette – 25 fév. 2013) 

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