Dix ans après la publication de leur premier plan pour alimenter le monde en éolien, l'eau, et solaire, les chercheurs proposent une vision actualisée des mesures que 143 pays à travers le monde peuvent franchir pour atteindre 100 % de propreté, énergies renouvelables d'ici 2050. Les nouvelles feuilles de route, publication le 20 décembre dans la revue Une Terre , le suivi des travaux antérieurs qui ont constitué la base de la partie énergie du Green New Deal américain et d'autres États, ville, et des engagements commerciaux à 100% propre, les énergies renouvelables dans le monde et utiliser les dernières données énergétiques disponibles dans chaque pays pour offrir des conseils plus précis sur la façon d'atteindre ces engagements.

Dans cette mise à jour, Mark Z. Jacobson de l'Université de Stanford et son équipe trouvent des des solutions de réseau stables dans 24 régions du monde englobant les 143 pays. Ils projettent que la transition vers le propre, les énergies renouvelables pourraient réduire les besoins énergétiques mondiaux de 57 %, créer 28,6 millions d'emplois de plus que ce qui est perdu, et réduire l'énergie, santé, et les coûts climatiques de 91 % par rapport à une analyse du statu quo. Le nouveau document utilise des données mises à jour sur l'évolution de la consommation d'énergie de chaque pays, reconnaît des coûts inférieurs et une plus grande disponibilité des énergies renouvelables et des technologies de stockage, inclut de nouveaux pays dans son analyse, et explique la propreté de la construction récente, infrastructures renouvelables dans certains pays.

"Il y a beaucoup de pays qui se sont engagés à faire quelque chose pour contrer les impacts croissants du réchauffement climatique, mais ils ne savent toujours pas exactement quoi faire, " dit Jacobson, professeur de génie civil et environnemental à Stanford et co-fondateur de Solutions Project, une organisation américaine à but non lucratif qui sensibilise le public et les décideurs politiques à une transition vers un environnement 100 % propre, énergie renouvelable. "Comment ça marcherait ? Comment ça garderait les lumières allumées ? Pour être honnête, de nombreux décideurs et défenseurs soutenant et promouvant le Green New Deal n'ont pas une bonne idée des détails de ce à quoi ressemble le système réel ou de l'impact d'une transition. C'est plus un concept abstrait. Donc, nous essayons de le quantifier et de déterminer à quoi pourrait ressembler un système possible. Ce travail peut aider à combler ce vide et donner des orientations aux pays."

Les feuilles de route appellent à l'électrification de tous les secteurs de l'énergie, pour une efficacité énergétique accrue conduisant à une consommation d'énergie réduite, et pour le développement du vent, l'eau, et une infrastructure solaire qui peut fournir 80 % de toute l'électricité d'ici 2030 et 100 % de toute l'électricité d'ici 2050. Tous les secteurs énergétiques incluent l'électricité; transport; chauffage et refroidissement des bâtiments; industrie; agriculture, sylviculture, et pêche; et les militaires. La modélisation des chercheurs suggère que l'efficacité des véhicules électriques et à pile à combustible à hydrogène par rapport aux véhicules à combustible fossile, de l'industrie électrifiée sur l'industrie fossile, et de pompes à chaleur électriques sur le chauffage et le refroidissement fossiles, ainsi que l'élimination de l'énergie nécessaire à l'exploitation minière, transport, et le raffinage des combustibles fossiles, pourrait réduire considérablement la consommation globale d'énergie.

Le passage au vent, l'eau, et solaire nécessiterait un investissement initial de 73 000 milliards de dollars dans le monde, mais cela se rentabiliserait au fil du temps par les ventes d'énergie. En outre, nettoyer, les énergies renouvelables sont moins chères à produire au fil du temps que les combustibles fossiles, l'investissement réduit donc considérablement les coûts énergétiques annuels. En outre, il réduit la pollution de l'air et ses impacts sur la santé, et ne nécessite que 0,17 % de la superficie totale des 143 pays pour de nouvelles infrastructures et 0,48 % de leur superficie totale à des fins d'espacement, comme entre les éoliennes.

"Nous constatons qu'en électrifiant tout avec de la propreté, énergie renouvelable, nous réduisons la demande de puissance d'environ 57%, " dit Jacobson. " Donc, même si le coût par unité d'énergie est similaire, le coût total que les gens paient pour l'énergie est de 61 % inférieur. Et c'est avant de prendre en compte le coût social, qui comprend les coûts que nous économiserons en atténuant les dommages pour la santé et le climat. C'est pourquoi le Green New Deal est une si bonne affaire. Vous réduisez les coûts énergétiques de 60 % et les coûts sociaux de 91 %.

Aux Etats-Unis., cette feuille de route qui correspond au volet énergie du Green New Deal, qui éliminera l'utilisation de tous les combustibles fossiles pour l'énergie aux États-Unis - nécessite un investissement initial de 7,8 billions de dollars. Il prévoit la construction de 288, 000 nouvelles grandes éoliennes (5 mégawatts) et 16, 000 grandes fermes solaires (100 mégawatts) sur seulement 1,08 % des terres américaines, avec plus de 85% de ces terres utilisées pour l'espacement entre les éoliennes. L'espacement des terres peut doubler, par exemple, comme terres agricoles. Le plan crée 3,1 millions d'emplois de plus aux États-Unis que le scénario de statu quo, et économise 63, 000 vies de la pollution de l'air par an. Il réduit l'énergie, santé, et les coûts climatiques 1.3, 0,7, et 3,1 billions de dollars par an, respectivement, par rapport à l'infrastructure actuelle d'énergie fossile.

Et la transition est déjà en marche. "Nous avons 11 états, en plus du District de Columbia, Porto Rico, et un certain nombre de grandes villes américaines qui se sont engagées à 100% ou effectivement 100% d'électricité renouvelable, " dit Jacobson. " Cela signifie que chaque fois qu'ils ont besoin d'une nouvelle électricité parce qu'une centrale à charbon ou à gaz prend sa retraite, ils choisiront uniquement parmi les sources renouvelables pour les remplacer. »

Il croit que les individus, entreprises, et les législateurs ont tous un rôle important à jouer dans la réalisation de cette transition. "Si je viens d'écrire cet article et de le publier et qu'il n'y avait pas de réseau de soutien de personnes qui voulaient utiliser ces informations, " il dit, "cela se perdrait dans la littérature poussiéreuse. Si vous voulez qu'une loi soit adoptée, vous avez vraiment besoin que le public vous soutienne."

Comme tout modèle, celui-ci vient avec des incertitudes. Il existe des incohérences entre les ensembles de données sur l'offre et la demande d'énergie, et les résultats dépendent de la capacité de modéliser la consommation d'énergie future. Le modèle suppose également la transmission parfaite de l'énergie de l'endroit où elle est abondante à l'endroit où elle est nécessaire, sans goulot d'étranglement et sans perte d'énergie le long des lignes électriques. Bien que ce ne soit jamais le cas, bon nombre des évaluations ont été effectuées sur des pays avec des grilles suffisamment petites pour que la différence soit négligeable, et Jacobson soutient que les grands pays comme les États-Unis peuvent être divisés en réseaux plus petits pour rendre la transmission parfaite moins préoccupante. Les chercheurs ont abordé des incertitudes supplémentaires en modélisant des scénarios avec des moyenne, et de faibles coûts d'énergie, dommages causés par la pollution de l'air, et les dommages climatiques.

Le travail se concentre volontairement uniquement sur le vent, l'eau, et l'énergie solaire et exclut l'énergie nucléaire, "charbon propre, " et les biocarburants. L'énergie nucléaire est exclue car elle nécessite 10 à 19 ans entre la planification et l'exploitation et a des coûts élevés et une fusion reconnue, prolifération des armes, exploitation minière, et les risques de déchets. Le "charbon propre" et les biocarburants ne sont pas inclus car ils provoquent tous deux une forte pollution de l'air et émettent encore plus de 50 fois plus de carbone par unité d'énergie que le vent, l'eau, ou l'énergie solaire.

Une préoccupation souvent discutée avec l'énergie éolienne et solaire est qu'ils peuvent ne pas être en mesure de faire correspondre de manière fiable les approvisionnements énergétiques aux demandes du réseau, car ils dépendent des conditions météorologiques et de la période de l'année. Cette question est abordée carrément dans la présente étude dans 24 régions du monde. L'étude révèle que la demande peut être satisfaite par un approvisionnement et un stockage intermittents dans le monde entier. Jacobson et son équipe ont découvert que l'électrification de tous les secteurs énergétiques crée en fait une demande d'énergie plus flexible. La demande flexible est une demande qui n'a pas besoin d'être satisfaite immédiatement. Par exemple, une batterie de voiture électrique peut être rechargée à toute heure du jour ou de la nuit ou un chauffe-eau à pompe à chaleur électrique peut chauffer l'eau à toute heure du jour ou de la nuit. Parce que l'électrification de tous les secteurs de l'énergie crée une demande plus flexible, faire correspondre la demande avec l'offre et le stockage devient plus facile dans un environnement propre, monde des énergies renouvelables.

Jacobson note également que les feuilles de route proposées par cette étude ne sont pas les seules possibles et souligne le travail effectué par 11 autres groupes qui ont également trouvé des chemins réalisables vers 100 % de propreté, énergie renouvelable. "Nous essayons simplement de présenter un scénario pour 143 pays pour donner aux gens de ces pays et d'autres la confiance que oui, c'est possible. Mais il existe de nombreuses solutions et de nombreux scénarios qui pourraient fonctionner. Vous n'allez probablement pas prédire exactement ce qui va se passer, mais ce n'est pas comme si tu devais trouver l'aiguille dans la botte de foin. Il y a beaucoup d'aiguilles dans cette botte de foin."