Energie et Environnement

Q : Pourquoi dit-on que la consommation d’énergie augmente l’effet de serre ?

R : L’atmosphère contient des gaz retenant la chaleur sur la Terre, appelés « gaz à effet de serre » : vapeur d’eau, gaz carbonique (CO₂), méthane, etc. Les activités humaines n’ont pas un impact direct sur la quantité de vapeur d’eau présente dans l’atmosphère, mais entraînent une émission de CO₂ importante. La combustion de la matière organique (biomasse, déchets de la biomasse, énergie fossile) libère du CO₂. C’est un problème spécifique, de nature globale (diffusion dans l’atmosphère des gaz à effet de serre) auquel le protocole de Kyoto tente d’apporter une réponse.

L’utilisation de la biomasse (arbres, plantes, animaux, micro-organismes, déchets organiques) comme source d’énergie n’augmente pas la quantité de CO₂ dans l’atmosphère car, sur une centaine d’années, la quantité de CO₂ produite ne dépasse pas celle qui est absorbée dans le même temps par les plantes et les océans. En revanche, la consommation massive d’énergie fossile (charbon, pétrole, gaz naturel) a libéré en quelques années du CO₂ accumulé durant plusieurs millénaires. Cette utilisation a ainsi introduit un excès de CO₂ qui n’a pas encore trouvé sa place dans le cycle de la matière organique et a contribué à l’augmentation de l’effet de serre.

Q : Que sont les écotaxes ?

R : Les écotaxes sont des mesures fiscales ayant pour objectif de maintenir à un niveau acceptable un usage affectant l’environnement. Jusqu’à un certain seuil, la pollution est tolérée, à partir d’un second seuil, elle est interdite. Entre ces deux seuils fixés par les pouvoirs publics l’activité polluante donne lieu au paiement d’une écotaxe par le responsable (personne, entreprise). L’écotaxe a un effet si son montant dépasse le coût des mesures à prendre pour limiter les émissions polluantes.

L’Europe s’appuie souvent sur les écotaxes pour modifier les comportements affectant l’environnement. Une directive européenne généralise le recours aux écotaxes pour les produits énergétiques et l’électricité. Elle impose un niveau minimal de taxation. Elle prévoit cependant des exonérations ou réductions de niveau de taxation, par exemple pour préserver la compétitivité de certains secteurs économiques européens (transport maritime ou aérien par exemple).

En France, la taxe générale sur les activités polluantes (TGAP) a été étendue à la consommation d’énergie par les entreprises afin de les inciter à réduire l’émission de CO₂. La TGAP sur l’énergie ne concerne que les très gros consommateurs (environ 1 % des entreprises).

Q : Que sont les systèmes d’échange de quotas d’émissions ou permis négociables d’émission ?

R : Les systèmes d’échange de quotas d’émission (ou permis négociables d’émission) sont un outil de régulation des émissions de substances nuisibles pour l’environnement. Les pouvoirs publics responsables d’une zone géographique fixent le volume total d’émission maximal pour certaines substances et en attribuent une part à chaque exploitant d’une installation. Un exploitant qui émet moins que permis revend la part d’émission qu’il n’a pas utilisé à un exploitant qui émet plus. Le coût de la transaction suit la loi de l’offre et de la demande. En général, les exploitants améliorent leurs installations lorsque la vente des permis d’émission contrebalance les investissements.

A la fin des années 1970, le système a été utilisé avec succès aux Etats-Unis pour réduire la pollution de l’air par l’oxyde de soufre émis par les centrales thermiques. Une quantité maximale d’émission d’oxyde de soufre était définie à l’échelon national, puis répartie entre les centrales. La quantité autorisée baissait au fil des années. Le système était complété par un contrôle strict des émissions pour s’assurer du respect des engagements de chacun.

L’objectif du Protocole de Kyoto est de mettre en place d’ici 2008 un système équivalent pour les émissions mondiales de CO₂. Le problème est compliqué par l’absence d’une autorité internationale suffisamment forte pour sanctionner les défaillances et par la difficulté d’organiser mondialement les échanges.

Dans le cadre du Protocole de Kyoto, l’Europe s’est engagée à réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 8 % par rapport au niveau de 1990. L’objectif devra être atteint entre 2008 et 2012. Un système d’échange de quotas d’émission est mis en place. Il prévoit un dispositif de contrôle et des sanctions.

Q : Quels sont les déchets produits par les différentes sources d’énergie ?

R : La consommation d’énergies fossiles augmente la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. La pollution est mesurée habituellement en tonne de carbone émise pour une consommation d’énergie équivalente à une tonne de pétrole brut (1 tonne de carbone/tep ou tC/tep équivaut à 3,7 tonnes de CO₂/tep). Le plus polluant est le charbon (1,1 à 1,2 tC/tep) suivi du pétrole (0,8 à 0,9 tC/tep) et du gaz naturel (0,6 à 0,7 tC/tep).

Les énergies fossiles produisent d’autres gaz polluants (dérivés du soufre et de l’azote) éliminés plus ou moins efficacement au moment de leur émission. L’amortissement des coûts de purification est plus facile dans les grandes installations. Les centrales thermiques sont la première source de pollution pour les gaz dérivés du soufre et les transports routiers pour les gaz dérivés de l’azote.

Les centrales thermiques produisent des cendres, ainsi que du mâchefer dans le cas des incinérateurs de déchets ménagers (environ trois millions de tonnes par an en France). La quantité de cendres et de mâchefer dépend de plusieurs paramètres, dont la composition du combustible et l’efficacité du système de dépollution des fumées. Les cendres sont enfouies dans des décharges. Près de 70 % du mâchefer est utilisé pour les travaux publics.

En France les centrales nucléaires produisent chaque année 50 000 tonnes de déchets radioactifs (20 000 m³). 90 % sont faiblement radioactifs et ont une durée de vie inférieure à 30 ans et 9,5 % sont moyennement radioactifs avec une longue durée de vie. Les problèmes majeurs viennent des 0,5 % qui resteront très fortement radioactifs pendant des dizaines de milliers d’années. Ils sont conditionnés sous forme vitrifiée (200 m³ par an). Pour mémoire, les hôpitaux et l’industrie produisent chaque année 5 000 tonnes de déchets radioactifs ayant une durée de vie inférieure à 30 ans.

Q : Que faire du combustible nucléaire usé ?

R : Le combustible nucléaire usé ne peut pas être stocké en surface dans des blocs de béton comme on le fait pour les déchets radioactifs à faible durée de vie. D’abord, il restera très fortement radioactif pendant des milliers d’années. Ensuite, l’uranium s’est transformé en partie en plutonium qui peut être utilisé à son tour comme source d’énergie. En France le combustible nucléaire usé est retraité pour en extraire le plutonium et pour réduire le plus possible le volume des déchets les plus radioactifs. Ces derniers sont vitrifiés, c’est-à-dire qu’ils sont incorporés à du verre puis coulés dans des conteneurs en acier qui sont entreposés à La Hague.

Des solutions techniques pour la gestion des déchets à longue durée de vie doivent être présentées au Parlement en 2006 (loi de 1991). Le problème est de stocker les déchets de façon à ne faire courir aucun risque tout en les laissant facilement accessible pour le jour où les progrès techniques permettront d’exploiter l’énergie qu’ils contiennent. Les recherches ont porté sur le retraitement, l’entreposage réversible en surface ou à faible profondeur et le stockage (réversible ou non) en profondeur.

Les travaux sur le retraitement ont pour objectif de concentrer la radioactivité dans le plus petit volume possible et de diminuer la durée de vie des déchets en transformant (transmutant) certains d’entre eux en éléments radioactifs à vie courte.

L’entreposage exploite le fait que les rayonnements produits par les éléments radioactifs sont arrêtés par quelques mètres de matière (eau, béton, sol…). Les déchets vitrifiés doivent refroidir plusieurs dizaines d’années avant de pouvoir être stockés en profondeur. Par contre, il ne devrait pas y avoir de problème de place ensuite.

Pour mémoire, Gaz de France stocke 11 milliards de m³ de gaz en profondeur, dans des zones étanches du sous-sol.

Q : Comment est garanti le bon fonctionnement des centrales nucléaires ?

R : En Europe et aux Etats-Unis, le bon fonctionnement des centrales nucléaires repose sur des organisations administratives différentes mais fondées toutes deux sur l’indépendance entre l’entité de sûreté et les exploitants. Une collaboration internationale active entre les autorités de sûreté des différents pays exploitant des centrales nucléaires permet de développer des échanges de bonnes pratiques. Elle contribue à l’élaboration des réglementations de sûreté dans les pays qui désirent accéder au nucléaire à des fins pacifiques.

En France, la sûreté des centrales nucléaires est assurée par un dispositif comprenant une autorité de sûreté nucléaire : la DGSNR (Direction générale de la sûreté nucléaire et de la radioprotection). Les exploitants sont responsables de la sûreté des installations (EDF pour les centrales électriques, le Commissariat à l’énergie atomique pour les réacteurs nucléaires utilisés à des fins de recherche). La DGSNR est responsable de l’élaboration des règlements et peut procéder à des inspections dans les installations. Elle bénéficie de l’appui technique de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN, organisme public dédié).

En complément, des mesures sont prévues pour corriger les incidents de fonctionnement et en limiter les conséquences pour les personnes et l’environnement. Les incidents font systématiquement l’objet de déclarations à l’attention du public. Leur gravité est classée selon une échelle standard internationale (échelle INES) comme celle des séismes l’est selon l’échelle de Richter.

Q : Les performances des centrales à charbon peuvent-elles être améliorées ?

R : Les travaux en cours laissent espérer que les nouvelles centrales émettront deux fois moins de gaz carbonique (CO₂) que les centrales actuelles n’en produisent en moyenne dans le monde et moins de gaz polluants (soufre, etc.). Grâce à un traitement efficace des fumées, les centrales modernes devraient également pouvoir utiliser des charbons de mauvaise qualité (riches en soufre, produisant beaucoup de cendres, etc.) tout en conservant d’excellentes performances.

Q : Quels sont les problèmes engendrés par les barrages hydrauliques ?

R : Les barrages hydrauliques répondent à plusieurs objectifs, dont la régulation des cours d’eau et la lutte contre les inondations. Ils peuvent tous être utilisés pour produire de l’électricité. Les petits barrages, en dehors de la phase de construction, ont un impact modeste et localisé sur l’environnement. La plupart des problèmes (impact sur les poissons, conflits avec les autres utilisateurs de l’eau, etc.) peuvent être résolus en prenant quelques mesures simples, comme le défrichage du réservoir avant l’inondation pour éviter le pourrissement des végétaux.

En revanche, la construction d’un très grand barrage est un chantier gigantesque qui modifie en profondeur l’environnement et la vie locale (déplacement de population, etc.). Les impacts ultérieurs dépendent énormément du site et du modèle de barrage. La plus mauvaise situation est celle où la zone inondée par le barrage est immense et peu profonde.

Q : Quels sont les problèmes engendrés par les éoliennes ?

R : Les inconvénients des éoliennes tiennent :

- A la surface occupée au sol. Dans le cas d’installations terrestres, il faut éloigner les éoliennes de plusieurs centaines de mètres des habitations et prévoir une surface de cinq hectares par éolienne. Un champ d’éoliennes capable de produire un milliard de kWh par an occuperait une surface de 65 km2 alors qu’une centrale thermique ou une centrale nucléaire de puissance équivalente occupent moins de 1 km2.

- Au bruit.

- A l’esthétique. Il faut tenir compte de l’impact sur le paysage de champs d’éoliennes comportant plusieurs dizaines de machines de près de 100 mètres de hauteur.

- Au danger pour les oiseaux. Les éoliennes modernes tournent lentement et ne semblent pas particulièrement dangereuses pour les oiseaux pour peu qu’elles ne soient pas installées sur le trajet des migrations.

- Aux interférences électromagnétiques (radio, télévision, téléphone portable, etc.).