Le soleil qui éclabousse les toits des écoles et les campus à travers le pays est une ressource sous-exploitée qui pourrait aider à réduire les factures d'électricité, de nouvelles recherches suggèrent.

L'étude, publié dans le numéro d'avril de la revue à comité de lecture Lettres de recherche environnementale , Les émissions profitant de tout l'espace viable pour les panneaux solaires pourraient permettre aux écoles de répondre jusqu'à 75 % de leurs besoins en électricité et de réduire l'empreinte carbone du secteur de l'éducation jusqu'à 28 %.

À la fois, des panneaux solaires pourraient aider les écoles à se débrancher des réseaux alimentés par des centrales au gaz naturel et au charbon qui produisent des particules, dioxyde de soufre et oxydes d'azote – des polluants atmosphériques qui peuvent contribuer au smog et aux pluies acides ainsi qu'à de graves conséquences sur la santé, notamment des crises cardiaques et une fonction pulmonaire réduite. « C'est une action que nous pouvons entreprendre et qui profite à l'environnement et à la santé humaine de manière réelle, manière significative, " a déclaré Gabrielle Wong-Parodi, spécialiste du comportement de Stanford, un auteur de l'étude.

De nouveaux projets solaires peuvent facilement glisser vers le bas de la liste des priorités à une époque de protestations généralisées des enseignants appelant à une augmentation du financement des écoles, des classes plus petites et des salaires plus élevés. Mais le département américain de l'Énergie estime que les écoles K-12 dépensent plus de 6 milliards de dollars par an en énergie, et les coûts de l'énergie dans de nombreux districts sont juste après les salaires. Dans le secteur de l'enseignement supérieur, les coûts énergétiques annuels s'élèvent à plus de 14 milliards de dollars.

Le document actuel suggère que des investissements dans les bons projets solaires – avec les bonnes incitations des États – pourraient libérer de l'argent bien nécessaire dans les budgets des écoles. "Les écoles paient l'électricité de toute façon, " dit Wong-Parodi, professeur adjoint de science du système terrestre à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement (Stanford Earth). "C'est un moyen, dans certains cas, qu'ils peuvent réduire leurs coûts. S'il y a un rabais ou une subvention, ça peut arriver plus vite."

Avantages négligés

Les établissements d'enseignement représentent environ 11 % de la consommation d'énergie des bâtiments américains et 4 % des émissions de carbone du pays. Mais alors que le potentiel des panneaux solaires sur les maisons et les entreprises a été largement étudié, les recherches antérieures ont largement ignoré les bâtiments scolaires.

Les nouvelles estimations sont basées sur les données de 132, 592 écoles, dont plus de 99, 700 publics et 25, 700 écoles privées K-12, ainsi que près de 7 100 collèges et universités. Les chercheurs ont commencé par estimer la surface de toit disponible pour les panneaux solaires dans chaque établissement, la production électrique horaire compte tenu de l'ensoleillement du site et de la demande électrique horaire de chaque établissement.

Sans surprise, l'étude trouve trois grands, États ensoleillés – Texas, Californie et Floride - ont le plus grand potentiel pour produire de l'électricité à partir de panneaux solaires sur les toits des écoles, avec près de 90 pour cent des institutions ayant au moins un espace de toit approprié pour les installations. Pendant ce temps, les résidents des États du Midwest, dont le Wisconsin et l'Ohio, devraient voir les réductions les plus importantes des principaux polluants atmosphériques - et des coûts associés à la lutte contre les effets sur la santé - si les écoles passent du réseau à l'énergie solaire.

Au-delà des effets mesurables sur la pollution de l'air et les factures d'électricité, les installations solaires peuvent également offrir de nouvelles opportunités d'apprentissage aux étudiants. Certaines écoles utilisent déjà les données de leurs systèmes d'énergie solaire sur place pour aider les élèves à s'attaquer aux fractions, par exemple, ou voyez par vous-même comment le changement d'angle des panneaux peut affecter la production d'électricité. "Il prend cette idée abstraite des énergies renouvelables comme quelque chose qui peut réduire les émissions de gaz à effet de serre et la ramène à la maison, " a déclaré Wong-Parodi.

De grosses économies

Selon l'étude, il n'est pas économiquement viable pour les établissements d'enseignement d'acheter des systèmes solaires sur les toits dans aucun état. Plutôt, les projets peuvent avoir un sens financier pour les écoles s'ils font appel à une entreprise pour l'installation, posséder et exploiter le système et vendre de l'électricité à l'école à un tarif fixe.

A l'échelle nationale, les bénéfices du projet des chercheurs découlant d'une poussée totale des installations solaires sur les bâtiments scolaires pourraient valoir jusqu'à 4 milliards de dollars par an, si chaque tonne de carbone rejetée dans l'air est supposée coûter 40 $ à la société et que la valeur d'une vie humaine statistique - telle que la calculent les régulateurs et les économistes - est fixée à 10 millions de dollars. Les bénéfices estimés prennent en compte le coût des décès prématurés et d'autres impacts sur la santé liés à la pollution de l'air par les centrales électriques.

Les estimations du groupe ne tiennent pas compte des impacts environnementaux et sanitaires liés à l'exploitation minière et au transport international de matières premières, ou à la fabrication et à l'élimination des panneaux solaires. Une telle vision holistique, ils écrivent, "peut donner des résultats tout à fait différents."

Se concentrer sur les impacts probables aux États-Unis, les chercheurs concluent que presque tous les États pourraient tirer une valeur des projets solaires scolaires bien supérieure au montant qu'ils dépensent en subventions et en remises. L'étude montre que c'est vrai même en tenant compte des coûts typiques d'installation, maintenance, l'exploitation et les remplacements de matériel de routine.

"Il y a un argument pour augmenter le niveau des incitations pour augmenter l'adoption des panneaux solaires par le secteur de l'éducation, " a déclaré l'auteur de l'étude Inês Azevedo, qui co-dirige le Center for Climate and Energy Decision Making de l'Université Carnegie Mellon et rejoindra la faculté de Stanford Earth en juillet 2019.

Californie et New York, cependant, sont des exceptions. Dans ces deux états, les chercheurs ont conclu que les rabais actuellement disponibles dépassent les santé, les avantages environnementaux et climatiques apportés à la société par les systèmes solaires sur les toits des écoles – du moins aux prix actuels pour compenser les émissions de carbone par d'autres moyens.

"La Californie et New York font un travail fantastique pour encourager l'énergie solaire, mais nous ne voyons toujours pas une pénétration à 100 %, " a déclaré Wong-Parodi. " Une bonne utilisation de leur temps et de leurs ressources peut être d'évaluer toutes les écoles qui ne l'ont pas encore, et essayez de comprendre pourquoi.