Ce que vous devez savoir sur les énergies renouvelables

Cet article est le deuxième d’une série en six parties qui explore comment nous obtenons notre électricité et ce que nous devons savoir sur la façon dont l’énergie électrique renouvelable – et non renouvelable – est générée.

Après un siècle de croissance – et de destruction – alimentée par les combustibles fossiles, la plupart d’entre nous réalisent que nous devons nous sevrer de cette source d’énergie limitée et polluante. Malgré la politisation de la question, l’industrie de l’énergie reconnaît à contrecœur que les combustibles fossiles ne sont pas seulement non durables sur le plan environnemental, mais économiquement insoutenable. Avec cette prise de conscience, nous nous tournons lentement vers des sources renouvelables plus propres.

L’énergie renouvelable est générée à partir de sources qui se reconstituent naturellement, comme le soleil et le vent. Le pourcentage de l’électricité américaine produite par le le plus largement utilisé renouvelables en 2021 était de :

En 2021, ces sources d’énergie renouvelables et d’autres ont fourni environ 12% de la consommation énergétique totale des États-Unis. Cela peut sembler peu, mais il s’agit de la production d’électricité la plus renouvelable depuis les années 1910, lorsque la plupart des maisons étaient chauffées au bois. Biomasse est renouvelable, mais il peut ne pas être durable. L’énergie géothermique provient de la chaleur produite au cœur de la terre.

Pendant des années, l’hydroélectricité a été la plus grande source d’énergie renouvelable aux États-Unis, mais l’énergie éolienne à croissance rapide arrive désormais en tête de liste. Nous examinerons l’hydroélectricité séparément dans un article ultérieur. Dans cet article, nous verrons comment nous obtenons de l’électricité à partir de sources durables et renouvelables d’énergie éolienne et solaire.

Comment fonctionne l’énergie éolienne

Vent génère de l’électricité en faisant tourner les pales d’une turbine, qui fait tourner des aimants, générant une tension dans une bobine de fil. L’énergie éolienne est l’une des industries énergétiques à la croissance la plus rapide en Amérique, ayant plus que triplé au cours de la dernière décennie, enfin surpasser l’hydroélectricité pour la production d’électricité en 2019.

L’énergie éolienne évoque des images de moulins à vent individuels sur des fermes isolées. Systèmes éoliens distribués comme ça existent. Mais le vent est devenu la plus grande source d’électricité renouvelable des États-Unis grâce à de plus grands parcs éoliens à grande échelle et offshore. Les parcs éoliens à grande échelle et offshore génèrent de 100 kilowatts à plusieurs mégawatts d’électricité qui est distribuée via le réseau de distribution dans le cadre du mélange de puissance global. Parcs éoliens en mer sont situés en eau libre où des turbines plus grandes peuvent être utilisées pour produire encore plus d’énergie. Dans certains États (peut-être ironiquement y compris le Texas et l’Oklahoma, riches en pétrole), plus de 20 % de l’électricité est fournie par le vent.

Impacts environnementaux de l’énergie éolienne

Une source d’énergie à impact zéro n’a pas encore été découverte. Mais l’énergie éolienne est l’une des options les plus vertes car elle est véritablement renouvelable et non polluante. Par rapport à d’autres sources d’énergie, les parcs éoliens ont une empreinte beaucoup plus petite, et même une grande partie des terres qu’ils occupent restent couvertes de végétation.

La plus grande préoccupation environnementale des parcs éoliens est l’impact sur la faune, en particulier les oiseaux et les chauves-souris. Les tentatives de quantification de ces impacts sont compliquées. La technologie des turbines, ainsi que les exigences d’implantation, ont évolué rapidement, ce qui signifie que l’impact variera avec chaque installation. Les estimations indiquent que les parcs éoliens tuent des ordres de grandeur moins d’oiseaux en Amérique du Nord que chats domestiques fais. Et l’échelle est encore plus faussée par rapport aux dommages causés aux populations d’oiseaux en raison du changement climatique provenant d’autres sources d’énergie.

Cela dit, l’impact localisé des éoliennes est important et pourrait entraîner la destruction de populations spécifiques d’oiseaux ou de chauves-souris. L’industrie a progrès accomplis pour rendre les parcs éoliens plus sûrs, concevoir des turbines plus sûres et des systèmes d’évitement des oiseaux. Dans de nombreux endroits, les normes d’implantation ont été améliorées pour éviter d’importantes populations d’animaux sauvages. Le département américain de l’énergie finance la recherche par l’intermédiaire du Bureau des technologies de l’énergie éolienne pour mieux comprendre et atténuer les impacts négatifs de l’éolien.

Comment fonctionne l’énergie solaire

Les installations solaires se sont développées 35 % au cours de la dernière décenniecoupant le prix des panneaux solaires presque de moitié. Cellules photovoltaïques dans les panneaux solaires contiennent du silicium semi-conducteur, qui convertit l’énergie de la lumière du soleil en énergie de courant continu (CC). Les onduleurs transforment le courant continu en courant alternatif (CA), qui est utilisé à la maison ou alimenté dans des batteries ou le réseau électrique plus large. Les panneaux solaires peuvent former des systèmes énergétiques distribués (soit hors réseau, soit connectés à celui-ci), solaire communautaire fermes ou solaire à grande échelle installations.

Impacts environnementaux de l’énergie solaire

Les panneaux solaires en fonctionnement ne produire des polluants. Les grandes fermes solaires ont une empreinte de développement, mais elle peut être inférieure à d’autres utilisations des terres. Les fermes solaires peuvent utiliser de l’eau douce pour laver et refroidir les panneaux, qui peuvent être rares dans les zones les mieux adaptées à l’énergie solaire. Selon les systèmes, cette utilisation est estimée entre 20 gallons par mégawattheure et 650 gallons par mégawattheure. Cependant, ceci est comparé à une estimation 12 millions de gallons d’eau par heure pour certaines centrales au charbon. (Centrales thermoélectriques consommer plus d’eau que toute autre utilisation aux États-Unis)

La préoccupation environnementale la plus importante causée par l’énergie solaire est la fabrication de cellules et de batteries photovoltaïques, qui nécessite un certain nombre de produits chimiques toxiques. Malheureusement, l’industrie solaire est pas moins opaque que d’autres secteurs de l’énergie lorsqu’il s’agit d’évaluer la qualité de la gestion de leurs déchets. Avec une durée de vie d’environ 25 ans, il n’y a pas encore assez de volumes de panneaux solaires épuisés pour soutenir des programmes de recyclage robustes, mais environ 80 % des matériaux des panneaux usagés sont recyclable. L’industrie doit résoudre ces problèmes environnementaux avant que l’énergie solaire ne puisse prétendre être totalement durable. Cependant, comparé aux sources d’énergie conventionnelles, le solaire reste l’une des sources d’énergie les plus vertes disponibles.

Que pouvez-vous faire?

Si vous avez des conditions éoliennes ou solaires appropriées, la conversion de votre maison aux énergies renouvelables est le choix le plus durable. Cependant, peu d’entre nous ont à la fois les ressources naturelles et économiques pour un système électrique distribué. Heureusement, beaucoup d’entre nous ont la possibilité de participer à des programmes communautaires d’énergie renouvelable comme ceux offerts par Pacific Gas and Electric Company ou Énergie du Puget Sound. Contactez votre fournisseur de services publics local pour savoir si un programme similaire est disponible là où vous vivez.

Quelle que soit la source d’énergie que vous utilisez, le choix le plus durable est d’en utiliser moins. Si vous ne savez pas où vous pourriez vous améliorer, commencez par un audit énergétique de la maison et hiérarchiser les changements sur la base des résultats. De nombreuses entreprises de services publics locales ont également programmes d’efficacité pour aider les clients à réduire leur consommation d’énergie.

Initialement publié le 30 décembre 2019, cet article a été mis à jour en octobre 2022.