Avec des panneaux interdisant les éoliennes sur les bords des routes à côté des champs de maïs, il n'est pas surprenant que l'utilisation des terres soit un problème épineux pour les énergies renouvelables. Mais combien de terres les différentes technologies zéro carbone utilisent-elles vraiment ?

Jessica Lovering, chercheuse invitée principale de l'initiative Fastest Path to Zero au département d'ingénierie nucléaire et de sciences radiologiques de l'UM, a approfondi ce problème avec des collègues du Breakthrough Institute, de l'Université de Californie à Santa Barbara et de l'UC Berkeley. Elle est le premier auteur de l'étude dans PLoS One rapportant les résultats, et elle a informé l'ingénieur du Michigan de l'importance de leurs découvertes.

Pourquoi est-il important que les développeurs d'énergie et les décideurs prennent en compte les terrains occupés par la production d'électricité ?

Actuellement, la plupart des modèles de systèmes énergétiques se concentrent sur le maintien de la fiabilité du réseau tout en réduisant les émissions et en minimisant les coûts, sans prêter attention aux autres impacts environnementaux tels que l'utilisation des terres, la perturbation des écosystèmes, l'utilisation de l'eau et les apports de matériaux. Pourtant, des études rigoureuses sur la décarbonation comme Net-Zero America de Princeton et Renewable Electricity Futures de NREL prévoient une expansion significative des terres occupées par les infrastructures énergétiques.

Aux États-Unis au moins, nous semblons avoir beaucoup de terres disponibles, donc vous pourriez supposer que ce n'est vraiment pas un problème comme le sont les émissions de gaz à effet de serre. Mais nous commençons à voir une augmentation rapide de l'opposition locale aux projets d'énergie renouvelable, et c'est vraiment une question de terre. Si un projet prend beaucoup de terrain, plus de communautés sont affectées, plus de paysages sont perturbés et plus de personnes peuvent être motivées pour essayer d'arrêter le projet.

Quels sont les compromis en matière d'utilisation des sols dans le cadre de la transition vers une énergie propre ?

D'une manière générale, les technologies d'énergie renouvelable occupent plus de terres que le mix électrique actuel, ce qui signifie qu'elles occupent plus de terres pour produire une quantité donnée d'électricité par rapport aux combustibles fossiles ou à l'énergie nucléaire. Mais la mesure dans laquelle nous devons changer la terre compte également. Abattre des forêts pour construire un projet éolien est très différent de construire sur des terres cultivées. Un modèle de systèmes énergétiques peut conclure qu'une région donnée a besoin de 100 gigawatts de vent, mais c'est une question complètement distincte de savoir où ces éoliennes doivent être construites, sur quel terrain.

Quels sont les principaux enseignements de votre étude ?

Je pense que la plupart des gens avaient le sentiment que les technologies renouvelables occupaient beaucoup de terres, mais ce qui était surprenant dans notre étude, c'était l'ampleur de la variation de l'intensité d'utilisation des terres, à la fois entre différentes technologies et au sein de technologies données. Nous avons collecté des données sur l'utilisation des sols et la production d'électricité à partir de centrales électriques en exploitation, y compris le charbon, le gaz naturel, le nucléaire, l'éolien, le solaire photovoltaïque, l'énergie solaire concentrée, la géothermie, l'hydroélectricité et la biomasse, dans 73 pays et 45 États américains. L'intensité médiane de l'utilisation des terres pour chaque technologie variait d'environ dix mille fois, d'un minimum d'énergie nucléaire à un maximum de biomasse dédiée (c'est-à-dire la culture de matériaux spécifiquement destinés à la combustion pour produire de l'électricité). Mais même pour une seule technologie comme l'hydroélectricité, les variations étaient énormes :d'un dixième d'hectare par térawattheure d'électricité à près de 3 millions d'hectares.

Avez-vous des recommandations sur le choix d'un mix énergétique ?

La combinaison optimale sera différente pour chaque communauté, en fonction de leurs valeurs et de la disponibilité des ressources. Par exemple, l'hydroélectricité peut être une source abordable d'électricité sans émissions, mais ce n'est qu'une option dans des endroits très spécifiques, dont la plupart sont déjà développés aux États-Unis et en Europe. Certaines communautés peuvent être très enthousiastes à l'idée d'accueillir de l'éolien offshore, tandis que d'autres souhaitent préserver leurs paysages naturels. Notre objectif avec cette étude était de mettre de meilleures informations à la disposition des décideurs politiques, afin qu'ils puissent comprendre l'ampleur du défi et prendre de meilleures décisions.

Existe-t-il des stratégies que nous pouvons utiliser pour réduire les impacts du développement énergétique sur notre paysage ?

Absolument. Premièrement, nous devrions envisager une réutilisation adaptative des paysages industriels et commerciaux existants. Par exemple, l'énergie solaire à grande échelle peut être construite au-dessus de grands entrepôts ou sur des parkings. Le nouveau nucléaire pourrait être implanté dans des centrales au charbon en retraite.

Dans les zones où l'utilisation des terres est très préoccupante, les planificateurs de systèmes énergétiques pourraient donner la priorité aux technologies énergétiques économes en terres et à faible émission de carbone, telles que le nucléaire et la géothermie.

La quantité de terres utilisées pour la production d'énergie est susceptible d'augmenter simplement parce que les combustibles fossiles sont assez denses en énergie et que les centrales électriques ont été implantées à proximité des centres de demande. Mais la quantité de nouvelles terres nécessaires dépendra grandement de la combinaison de technologies que nous utilisons et de l'endroit où nous construisons de nouvelles infrastructures énergétiques. + Explorer plus loin

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