Énergie grise : l’aluminium pollue les éoliennes

Rédigé par François Lefevre, le 13 Nov 2015, à 9 h 00 min

Alors que les conséquences de l’activité humaine sur le climat sont l’objet de toutes les attentions, la transition vers des énergies durables est lancée. Les moyens de production d’énergie verte se sont largement développés, mais la logique environnementale doit désormais se saisir d’une nouvelle question : celle des énergies grises. L’énergie grise correspond à la somme de toutes les dépenses énergétiques requises pour la production des infrastructures énergétiques, y compris panneaux solaires, puits géothermiques, ou éoliennes. Dans le cas des aérogénérateurs, ou éoliennes, l’un des principaux composants est l’aluminium, un métal dont la production est encore trop souvent réalisée à partir d’énergies au bilan carbone lourd. Un point noir à lever donc pour que l’énergie du vent soit encore plus propre.

Énergie grise : les dessous de la production d’aluminium pour les éoliennes

Chaque année, 500 éoliennes environ sont mises en service en France, pour une capacité totale d’environ 1.000 MW, soit l’équivalent de la puissance d’une centrale thermique et demie. Une tendance qui devrait encore s’accentuer, grâce aux projets de construction en cours de 6 parcs éoliens off-shore de grande envergure le long du littoral. S’il faut se réjouir de la multiplication des moyens de production d’énergie « décarbonée » sur notre territoire, l’impact majeur de l’activité humaine sur l’environnement nous force à pousser la logique verte plus loin, pour également assainir la production des matériaux nécessaires à la captation éolienne.

Plus de 2 tonnes de matériau par éolienne, mais une compensation en moins de 8 mois

Les éoliennes utilisées pour capter l’énergie du vent et la convertir en électricité sont composées de deux pièces maîtresses : un mât et des pales. Généralement, le mât est constitué d’un alliage d’acier et d’aluminium, soit environ 2,3 tonnes par modèle. Les pales des petites éoliennes peuvent également être en aluminium du fait de la légèreté et de la solidité de ce matériau.

L’analyse du cycle de vie (ACV) permet de quantifier l’ensemble des impacts environnementaux d’un objet ou d’un processus, de sa conception jusqu’à sa fin de vie, généralement en matière de quantité de matériaux bruts ou d’énergie utilisée ou encore de gaz à effet de serre émis.

énergie grise

Derrière trop d’éoliennes : du charbon chinois.

Énergie grise : un bilan énergétique contesté par certains

D’après les recherches du Professeur Robert Crawford de l’école de design de l’Université de Melbourne, spécialiste de l’analyse des cycles de vie, l’ACV d’une éolienne de 850 kW montre qu’elle émettrait 1.763 tonnes de CO2eq, quand une éolienne de 3.000 kW générerait 5.530 tonnes de CO2eq. Concernant le ratio gaz à effet de serre par kWh fourni, une éolienne de 850 kW dégagerait ainsi environ 59,19g CO2eq/kWh, une éolienne de 3.000 kW, 52,61g CO2eq/kWh, tandis qu’une centrale nucléaire émettrait entre 20 et 50g CO2eq/kWh, un ouvrage hydroélectrique environ 35g CO2eq/kWh, une centrale thermique au charbon… 1.000g CO2eq et une centrale de gaz naturel entre 400 et 800g CO2eq par kWh produit.

L’éolien émettrait donc davantage de CO2 que le nucléaire ou l’hydroélectrique ? Le Syndicat des Énergies Renouvelables français nous répond : « Nous ne sommes pas en mesure de valider cette source, car il s’agit d’hypothèses particulières qui ne correspondent pas à ce que nous avons l’habitude de considérer ». Les travaux du SER donnent effectivement des résultats très contrastés, indiquant que « l’énergie consommée durant le cycle de vie d’une éolienne de 2 MW est intégralement compensée en moins de huit mois de fonctionnement ».(1)

L’urgence d’une approche verticale de la production d’aluminium

Quoi qu’il en soit, l’énergie grise due à la production d’aluminium doit être nettoyée. La Chine assure à elle seule 52 % de la production mondiale d’aluminium : 28 millions de tonnes par an, dont une dizaine de millions est exportée. Elle est, charbon oblige, responsable en parallèle de 68 % des émissions de gaz à effet de serre imputables à l’aluminium.

La COP21 a mis sur la table la question des gaz à effet de serre, et de nombreux pays ont pris des engagements majeurs afin de réduire les émissions. Pourtant, on voit que les acteurs et décideurs souffrent d’un manque de vision globale sur ce terrain relativement neuf. Les efforts déployés, s’ils ne vont pas au bout du raisonnement, reviendront à essayer de remplir un tonneau troué. Il va falloir aussi nettoyer la production d’aluminium et d’autres sources d’énergie gr!se qui interviennent dans la construction d’infrastructures d’énergies renouvelables.

Pour l’heure, l’emploi des énergies hydrauliques pour la production d’aluminium est un pas dans la bonne direction, et il faut l’applaudir. Mais les efforts environnementaux seraient bien plus efficaces s’ils étaient partagés par tous. Une utopie ? Pas forcément. Si la COP21 s’emparait de la question de la traçabilité de l’aluminium, et insistait pour que davantage de transparence soit instaurée sur son processus de production, peut-être cesserait-on d’en commander à la Chine et consorts jusqu’à ce que ces pays soient contraints d’opérer, à leur tour, un virage vert.

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Chef de projet énergies renouvelables et ingénieur en génie énergétique, François Lefevre supervise depuis plus de 10 ans de nombreux projets, touchant...

6 commentaires Donnez votre avis
  1. Les contraintes environnementales ont de plus en plus d’impact sur les grands chantiers d’infrastructures et de BTP. La gestion du « durable » est un enjeu incontournable. Mais il ne faut pas non plus penser que ce sont simplement de grandes idées! Cela se matérialise dans des pratiques et des réglementations bien concrètes, créatrices de complexité pour les projets d’ingénierie : nouveaux équipements et technologies, réglementation accrue qui rend nécessaire un suivi beaucoup plus précis des travaux, développement d’un nouveau type de «spécificité des chantiers» avec la prise en compte du milieu naturel mais aussi l’apparition de nouveaux métiers liés à l’environnement..
    Tout cela poussent les différents acteurs de l’ingénierie à mettre en place des référentiels de données adaptés, par exemple la solution Lascom AEC (lascom.fr/industries/ingenierie-industrielle/). En effet, gérer efficacement l’ensemble de ces nouvelles informations est capital pour ne pas rajouter une complexité de gestion à la complexité des données !

  2. La construction d’un système de production d’énergie quel qu’il soit n’est JAMAIS sans conséquence sur l’environnement ! Ce serait totalement utopiste (voir débile !) de le penser ! Que penser du pétrole, du charbon et du gaz qui, en plus de détériorer l’environnement (parfois pour des centaines d’années, voir des milliers) d’asservir des peuples (dans certains pays du tiers monde plus que laxiste envers les multinationales !) ils polluent et dégagent CO2 et autres substances encore plus dangereuses, tout le long de leur cycle de “vie” ! Le nucléaire, d’après EDF produit 0% de CO2 lors de la production d’électricité ! C’est surement vrai ! Qui oserait prétendre qu’une entreprise qui ne paie pas d’impôts en France (malgré d’énormes bénéfices) puisse mentir ! ! ! Mais l’extraction de l’uranium et sa transformation n’ont aucun impact ? Le recyclage, lorsqu’il est bien fait, ne coûte rien ? Quand on pense que certains résidus resteront radioactifs jusqu’à 10.000 ans, combien cela coutera à la société ? Quoi qu’on fasse notre simple présence sur la planète pollue ! Du lever au coucher, chacun de nos actes polluent un peu plus ! Nos habitations, nos vêtements, notre alimentation, nos modes de transports (de toute nature), nos loisirs, nos emplois ET NOS CONNERIES en tous genres ! Guerre, déforestation massive, production de pesticides poisons et médicament nocif etc. etc. etc. (liste beaucoup, beaucoup, beauc… … … trop longue !)
    Exemple : j’habite en France, dans un “petit” HLM (construit en 2014 ! ! !) même s’il est bien isolé, au lieu d’utilisé la géothermie (qui consomme au minimum 5 X moins qu’un chauffage électrique) et l’eau chaude solaire (de 60 à 80% d’économie d’énergie ! ! !) la société immobilière (subventionné par nos impôts !) décide d’utilisé le GAZ, pour le chauffage et la production d’eau chaude, bien vu, non ? Mais il est vrai qu’une telle construction écolo aurait couté au moins 20% plus chère, amorti, il est vrai en moins de 10 ans en économies d’énergies MAIS comme ces économies ne profiteraient principalement qu’aux locataires, à quoi bon faire plus d’effort pour les cassos ! Dans cet immeuble (de 9 appartements) de cas sociaux, nous sommes 2 handicapés, (dont je fais parti, désolé !) et le reste, et ben ils travaillent tous (désolé ! ! !) Malgré ce qu’en pense la mairie et le reste de ce village de bourges, pour qui l’écologie passent LARGEMENT après leur propres intérêts, et leurs foutus 4 X 4 de merde, indispensable en Savoie où, comme tout le monde sait il n’y a que des routes de montagnes à 70% non goudronnées ! La société de location nous a même REFUSE une benne à papier carton : nous ne sommes pas assez nombreux !?!?! (eh oui, même les cassos peuvent vouloir être un minimum écolos !)
    Tous les matériaux (acier, aluminium etc.) ont un coup d’extraction, environnemental, d’acheminement, de transformation, MAIS si, en fin de vie, au lieu de les jeter, les incinérer ou pire encore les ensevelir nous transformions nos centres d’incinération en centre de tris où tous ce qui peut être récupérable le soit, du papier, carton, en passant par les plastiques bouteilles et bouchons (taper : les bouchons d’amour sur le net, et voyez ce qu’on peut en faire !) jusqu’aux métaux boites de conserves, aluminium etc. Le travail pourrait même être effectué par la “petite délinquance” et les milliers de peines non effectués faute de place dans les prisons (déjà surpeuplés) il suffirait juste d’avoir le courage de transformer les peines de prison de 6 mois à 6 tonnes à récupérer (remboursement d’une dette à la société, réinsertion par le travail, risques de radicalisation quasi nul ! Bénéfice pour la société et l’environnement 100%) ils pourraient être logés dans des prisons de taille plus humaine, cellule individuelle avec douche 10Mns d’eau chaude matin et soir, haute isolation, chauffage par géothermie, eau chaude solaire et conception architecturale permettant la pose d’un maximum de panneaux photovoltaïques, jardins et élevage d’animaux assuré par les détenus eux-mêmes pour leur propre consommation et revente des excédents ! Une prison qui à cours voir (au pire) à moyen terme (une fois les investissements remboursés) RAPPORTERAIT de l’argent (sans parler de tous les métiers de réinsertion qui pourraient y être enseigné de la récupération à la cuisine, la maintenance de systèmes d’avenir même si la géothermie, l’eau chaude solaire et le photovoltaïque existent depuis des dizaines d’années déjà ! L’élevage, la culture ET le RESPECT de soi et des autres !) Ils auraient, également l’avantage de montrer l’exemple en ce qui concerne les technologies, citées plus haut sur leur REEL efficacité en terme de VERITABLES économies d’énergies ! Et en ferait baisser le prix grâce à une plus grande diffusion (si, en plus, l’administration jouaient le jeu du “acheter Français” : un secteur économique qui se développerait ! ! !) voilà comment, simplement en trillant TOUTES nos poubelles, nous gagnerions sur TOUS les tableaux !
    Mais qui suis-je, pauvre infirme, inculte, n’ayant fait que travaillé dans les systèmes de chauffage et climatisation, face à un gouvernement qui malgré ses promesses de 2009 continue a subventionner les énergies fossiles, encourage le diésel et n’encourage même pas de simple système pouvant faire diviser par 5 la facture énergétique (sur le chauffage et l’eau chaude, au stricte minimum !) Alors avant de nous demander d’aller travailler en vélo, de mettre un pull et baisser à 19° notre chauffage, commencer premièrement à tenir vos engagements puis montrer l’exemple en utilisant de simples technologies éprouvées et sans cesse améliorées depuis des dizaines d’années et REELEMENT économiquessssssssssssssssssssssssssssssssssss ! SI SI tant que ça ! FIN

  3. “Pour l’heure, l’emploi des énergies hydrauliques pour la production d’aluminium est un pas dans la bonne direction…”
    Pardon ??? Comment pouvez-vous dire ça sans rire ? Je vous rappelle juste qu’on a TOTALEMENT désinvesti TOUS les sites pyrénéens de production d’aluminium au pied de leur énergie gratuite. Ça s’appelait Péchiney. Et désormais sites et énergie sont perdus.

  4. Toutes sources d’énergie,sans exception, polluent durant leur cycle de vie.
    Mr PAYE a certainement raison, mais on pourrait aussi s’interesser au cycle de production de l’uranium qui alimente nos centrales nucléaires soir disant,dixit EDF, 0% émission CO2.
    Peu de gens s’interessent a la pollution dans les mines d’uranium au Niger!

    Donc , ok, pour les energies renouvelables,a condition d’améliorer le bilan carbone de leur production et, avant tout priorité aux économies d’energie.

  5. Quoiqu’on fasse, dès qu’il y a production industrielle il y a toujours émission de CO², mais c’est à l’usage que cette émission devient nulle.
    C’est pareil avec les panneaux photovoltaïques.
    Mais on est bien obligé de les fabriquer. Même la bougie dégage du CO²…….

    • Merci pour cet intéressant article. Il faut rajouter, que pour fabriquer les aimants permanents d’une turbine éolienne de 3 MW, il faut 2 t d’éléments de terres rares. Or l’extraction et le traitement de ces terres rares sont extrêmement polluants. En août 2011, un rapport de l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) observait que chaque tonne d’éléments issus de terres rares  (REE) générait, à travers les techniques de raffinage, autour de 10 000  m3 de gaz chargés d’acide hydrofluorique, d’acide sulfurique et de dioxyde de soufre avec, en prime, quelque 75 m3 d’eau usée acide et environ une tonne de résidus radioactifs. Quand on sait que la Chine a produit en 2008 la bagatelle de 130 000 t de REE, on mesure les mégatonnes de polluants générés en parallèle. D’autre part, les chinois et chinoises qui travaillent dans les mines de ces REE sont atteints de cancer. Ils n’ont aucune protection. L’Europe se fiche éperdument de cette pollution, pourvu qu’on construise des éoliennes. On veut être verts chez nous, qu’importe si notre dogmatisme tue ailleurs.

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