«Le plus grand défi est le manque d'acceptation des éoliennes par le public»
En bref
- Dans une étude d'ensemble, l'équipe de recherche dirigée par Russell McKenna a identifié 14 catégories d'impacts clés de l'énergie éolienne.
- Elle propose des solutions possibles pour les impacts identifiés et suggère des priorités de recherche. Plus de 400 études ont été incluses dans l'analyse.
- Le document d'analyse, récemment publié dans la revue Joule, fournit des orientations pour les études futures et les décisions politiques.
ETH News : Sur quoi porte votre étude et quel est son message principal ?
Russell McKenna : L'étude porte sur l'impact de l'énergie éolienne sur les systèmes dans lesquels elle s'inscrit, qu'il s'agisse de systèmes environnementaux et climatiques, socio-économiques, technico-économiques ou politico-juridiques. Nous avons examiné l'état actuel de la recherche et tenté de distinguer les domaines où la situation est relativement claire et ceux où des défis doivent (encore) être relevés. Nous avons défini un total de 14 impacts pour montrer où devraient se situer les priorités de la recherche pour surmonter certains de ces défis.
Quels sont les impacts spécifiques ? Pouvez-vous nous donner quelques exemples ?
Dans le domaine de l'environnement et du climat, par exemple, les effets des parcs éoliens sur le climat local ou le scénario de fin de vie des pales de rotor qui ne peuvent pas être recyclées sont pris en compte. Dans les systèmes socio-économiques, nous avons identifié, entre autres facteurs, les effets des éoliennes sur les coûts et les bénéfices locaux. Dans le système politico-juridique, un exemple de question est ce qui se passe si la chaîne d'approvisionnement est interrompue pour des raisons géopolitiques.
Comment avez-vous procédé pour identifier ces 14 impacts de l'énergie éolienne ?
Un peu d'histoire : nous sommes 24 coauteurs et coautrices issues de différentes institutions, principalement impliqués dans un projet de trois ans financé par la Commission européenne et intitulé WIMBY, qui signifie «Wind In My Backyard» (le vent dans mon jardin). Dans le cadre de ce projet, nous souhaitions réaliser une analyse globale de l'énergie éolienne et dresser un inventaire des principaux impacts de l'énergie éolienne sur différents systèmes. Nous avons procédé à une analyse documentaire complète de plus de 400 études, ce qui nous a permis d'identifier l'état actuel des connaissances et les sujets de recherche prioritaires.
Quel résultat vous a le plus surpris ?
Certains résultats vont à l'encontre des idées reçues. C'est le cas des infrasons, des bruits de basse fréquence qui sont souvent mentionnés comme un problème par le public parce qu'ils peuvent causer des irritations et même faire vibrer les objets dans les maisons. Cependant, la recherche n'a donné lieu qu'à une seule étude connue, portant sur une éolienne spécifique. Elle a été réalisée il y a une trentaine d'années, alors que les premiers prototypes venaient d'être construits. Aucune corrélation avec les bruits de basse fréquence ne peut être démontrée avec les éoliennes d'aujourd'hui, mais cela n'est pas encore connu de l'ensemble de la population.
En ce qui concerne les éoliennes, près de 60'000 installations devront être remplacées d'ici 2030, et leurs pales ne peuvent pas être recyclées. Quelles sont les solutions pour éviter ce problème dans la prochaine génération ?
Le liant des fibres pose un problème lors du recyclage des pales de rotor. En effet, les plastiques thermodurcissables tels que l'époxy ou le polyester ne peuvent pas fondre, ce qui rend la récupération des fibres de verre quasiment impossible. Par conséquent, la plupart des pales sont actuellement broyées et mises en décharge ou déposées dans des sites de stockage provisoire non officiels. Des technologies telles que la pyrolyse (traitement thermochimique sans oxygène) peuvent permettre de récupérer les fibres des pales. Cependant, la qualité du matériau récupéré et le prix très bas de la matière vierge sur le marché en font une option économiquement peu attrayante. En revanche, les lames de fabrication récente ont de meilleures perspectives, car les grands fabricants utilisent désormais une résine qui peut être dissoute en fin de vie, ce qui facilitera la libération des fibres dans 20 ans. Une combinaison d'approches est donc adoptée pour recycler autant de matériaux que possible. Enfin, ces charges doivent toujours être mises en balance avec les avantages connexes de l'expansion de l'énergie éolienne, l'un d'entre eux étant l'élimination progressive des énergies fossiles.
Concernant la personne
Russell McKenna est professeur d'analyse des systèmes énergétiques à l'ETH Zurich et directeur du laboratoire d'analyse des systèmes énergétiques à l'Institut Paul Scherrer (PSI). Ses thèmes de recherche actuels comprennent l'évaluation globale des technologies et des systèmes énergétiques, y compris l'évaluation des ressources pour les technologies à faible émission de carbone, ainsi que le développement et l'application de modèles de systèmes énergétiques de l'échelle du bâtiment à l'échelle mondiale. D'autres intérêts de recherche concernent les caractéristiques socio-économiques de la consommation d'énergie, les économies d'échelle dans les systèmes énergétiques décentralisés et l'intégration des systèmes énergétiques à travers les secteurs et les applications.
Où voyez-vous le plus grand besoin d'action ?
Il est clair que l'acceptation des éoliennes par la population est essentielle, car elles influencent le paysage. Nous avons connu une situation similaire avec l'infrastructure de réseau existante pendant des décennies. Les gens veulent que l'électricité sorte de la prise et en dépendent quotidiennement. Le réseau électrique est suspendu à des pylônes à travers le paysage, qui ne sont parfois pas acceptés localement. En d'autres termes, les gens veulent le service (énergétique), mais le «problème» de l'impact devrait être ailleurs. Il en va de même pour les éoliennes : elles sont généralement bien acceptées par la population (60% de la population suisse, par exemple, est favorable à l'intégration de l'énergie éolienne dans le futur mix électrique), mais l'opposition locale est fréquente. Les faits montrent que les gens pourraient être plus enclins à accepter les éoliennes si la communauté en bénéficie, par exemple, grâce à une participation financière dans le projet ou si des emplois sont créés pour l'économie locale. Ces emplois ne sont pas uniquement techniques - croyez-le ou non, les parcs éoliens peuvent également être des sites attrayants pour le tourisme. D'une manière générale, il reste encore beaucoup à faire pour éduquer la population sur les avantages et les inconvénients relatifs de l'énergie éolienne. Un compromis est toujours nécessaire avec toutes les technologies énergétiques, et il n'est pas raisonnable de se concentrer sur les inconvénients d'une technologie sans prendre en compte les alternatives.
Quels sont les thèmes de l'étude qui sont particulièrement pertinents pour la Suisse ?
Presque tous les sujets identifiés sont pertinents pour la Suisse, bien que nous puissions probablement exclure les parcs éoliens offshore. Par exemple, dans la catégorie technico-économique, nous examinons comment l'énergie éolienne s'intègre dans le système énergétique avec des mesures de stockage, de flexibilité, d'amélioration du réseau et de couplage sectoriel. La Suisse a l'avantage d'avoir un système historiquement fortement orienté vers les énergies renouvelables ; l'hydroélectricité représente près de deux tiers de l'approvisionnement en électricité. Il est possible de s'appuyer sur cette expérience et cette expertise pour produire de grandes quantités d'électricité non répartissable. Nous avons également besoin de systèmes énergétiques intégrés, ce que la Suisse a déjà fait avec certains de ses pays voisins. Toutefois, une intégration plus poussée du marché dépendra des accords en cours avec l'UE.
Un autre point à souligner est la résistance des chaînes d'approvisionnement aux évolutions géopolitiques. À ma connaissance, il n'y a pas de fabricants suisses de turbines éoliennes, ce qui constitue un risque car nous devons importer les technologies. Ainsi, alors que nous parvenons à une plus grande indépendance énergétique grâce à l'approvisionnement national en énergies renouvelables, nous augmentons notre dépendance à l'égard des importations de technologies.
Quel est l'avantage qui vous parle le plus, ou quelque chose de positif que vous aimeriez souligner ?
Je suis fier de la tabelle proposée dans l'étude. Elle distille plus de 400 études scientifiques et fournit une vue d'ensemble complète et concise. Nous avons identifié les priorités en matière de recherche et mis en évidence les solutions possibles en quelques points clés. Cette tabelle peut également servir de base aux décideurs politiques pour relever les principaux défis liés à l'accélération du développement de l'énergie éolienne. En outre, elle indique si l'impact dépend fortement de l'emplacement des éoliennes. Si la dépendance est forte, l'impact de l'énergie éolienne varie beaucoup en fonction de l'emplacement ; d'autres impacts sont plutôt homogènes dans l'espace.
Quelles sont les prochaines étapes ?
Nous pouvons nous tourner vers l'avenir maintenant que nous travaillons sur cette étude depuis près de deux ans. Les travaux en cours dans le cadre du projet WIMBY permettront de relever un grand nombre de défis. Par exemple, nous sommes en train d'élaborer une carte européenne de la qualité des paysages sous la forme de ce que l'on appelle la «scenicness». Sur la base de données provenant de la Grande-Bretagne, nous avons mis au point un modèle d'apprentissage automatique pour relier ce paramètre à d'autres caractéristiques spatiales telles que l'éloignement, le niveau d'impact humain et les catégories d'utilisation des sols. Cela signifie que nous pouvons estimer ces indicateurs pour les régions où les données manquent. Le résultat est imparfait, mais il aide à mesurer la qualité des paysages à l'échelle européenne, ce qui nous permet de tenir compte de ces facteurs dans la planification des parcs éoliens. L'un des principaux résultats de WIMBY sera des cartes interactives, où les utilisatrices et utilisateurs pourront explorer toutes sortes de données pour n'importe quel endroit en Europe et analyser la faisabilité et l'impact d'éventuels parcs éoliens.
Un dernier commentaire ?
Je tiens à souligner que je ne défends en aucun cas l'énergie éolienne plutôt qu'une autre technologie. Cependant, je suis un scientifique qui mène des recherches interdisciplinaires sur les technologies et les systèmes énergétiques. Ces recherches montrent que ces technologies présentent toutes des avantages et des inconvénients dans un large éventail de catégories d'impact. Malheureusement, le débat sur la transition énergétique a tendance à se concentrer sur des avantages ou des inconvénients spécifiques et à ignorer les autres. Cette étude et d'autres ont mis à jour certains mythes concernant l'énergie éolienne, en les distinguant des impacts réels et des défis de la recherche. Il est essentiel que toutes les parties prenantes, y compris le public, aient une vue d'ensemble de la situation lorsqu'il s'agit de choisir entre diverses technologies énergétiques.