Photovoltaïque et développement durable?
En quoi le photovoltaïque participe-t-il au développement durable?
Les énergies renouvelables en général, et le photovoltaïque en particulier, sont souvent considérées comme des solutions alternatives durables aux problèmes actuels de la ressource énergétique, au moins dans le domaine de l'électricité. Voyons concrètement les arguments qui soutiennent cette affirmation.
1/ Impacts sur la planète
1. l'énergie du Soleil est la source la plus renouvelable de toutes
C'est même l'énergie primaire de toutes les énergies présentes sur la terre, à l'exception de la géothermie, qui puise son énergie au cœur de la terre. L’Agence internationale de l'énergie a calculé qu'une surface de 145000 km2, soit 4 % de la surface des déserts les plus arides, serait suffisante pour couvrir la totalité des besoins énergétiques de la planète.
2. L'énergie solaire photovoltaïque préserver les ressources naturelles
Le silicium est l'un des matériaux les plus abondants de la croûte terrestre, donc l'énergie solaire photovoltaïque préserve les ressources naturelles. Certes il faut traiter de grandes quantités de matière pour obtenir du silicium pur, mais malgré cela, la valeur ajoutée que l'on peut obtenir de chaque unité de matière est élevée, grâce au service rendu par ce silicium sur plus de 20 ans. Cet argument n'est valable que pour les panneaux utilisant le silicium. Les autres technologies emploient des métaux lourds, parfois rares, voire toxiques comme le cadmium, l'indium, le gallium ... , ce qui nous interroge sur la pertinence de ces filières à long terme.
3. L'utilisation du photovoltaïque réduit la quantité d'énergie consommée pour produire de l'électricité
C'est ce que l'on appelle l'énergie « grise », en comparaison des autres méthodes de production. On estime aujourd'hui qu'un panneau solaire produit en quelques années seulement (quatre à six selon les technologies) l'énergie qui a été nécessaire à sa fabrication.
4. La fabrication des panneaux solaires utilise en grande partie des matériaux recyclables ou revalorisés
Le silicium provient souvent des rebuts de l'électronique, le verre support et l'aluminium des encadrements et des fixations mécaniques sont des matériaux qui bénéficient déjà de filières de recyclage bien développées.
5. La production d'électricité par un générateur photovoltaïque n'émet pas de gaz à effet de serre
Elle ne génère pas de pollution comparable à celle des modes de production traditionnels. I..:économie en émission de CO2 de l'énergie photovoltaïque est évaluée à 600 g/kWh en comparaison des centrales à charbon, et jusqu'à 900 g/kWh dans les sites isolés lorsqu'elle se substitue à des productions au fioul. En 2030, selon l'EPIA, l'association européenne du photovoltaïque2, le solaire photovoltaïque permettra de réduire les émissions mondiales de CO2 de 1,6 milliard de tonnes par an, soit l'équivalent de 450 centrales au charbon d'une puissance moyenne de 750 MW
6. C'est une énergie fiable et durable
Les générateurs photovoltaïques sont modulaires, faciles à mettre en œuvre et à entretenir. Ils n'ont que très peu d'usure intrinsèque. Leur durée de vie est de 20 à 30 ans.
2/ Impacts sur l’homme
1. Cette industrie minimise les déchets toxiques
La pollution émise lors de la fabrication des cellules solaires est relativement faible (sauf en ce qui concerne certains matériaux à risque comme le cadmium, partie 3.3). Et il n'y a absolument aucune émission toxique lors de la génération d'électricité par les panneaux solaires.
2. C'est une technologie qui favorise la santé publique
En particulier dans les pays à faible densité de population, souvent mal électrifiés, la production de froid du solaire photovoltaïque permet la conservation des aliments, des médicaments et des vaccins, et contribue ainsi à l'hygiène et à la santé dans les pays défavorisés. De même le pompage solaire et les systèmes de purification d'eau améliorent l'accès à l'eau potable.
3. C'est une technologie qui favorise le développement humain
En apportant l'électricité dans des endroits reculés, le photovoltaïque améliore considérablement le niveau de vie des habitants: l'éducation est meilleure avec une école éclairée, équipée de ventilateurs et d'un téléviseur; l'agriculture est facilitée par les possibilités d'irrigation, de travail mécanique (moulin à grains par exemple) ; le travail des artisans est encouragé par la présence d'électricité: pour les machines à coudre, les outillages, l'éclairage du soir ...
4. Cette technologie évite l'exode rural et l'urbanisation massive
En conséquence, cette technologie évite l'exode rural et l'urbanisation massive difficiles à gérer dans certains pays, qui ne sont pas en mesure de fournir des emplois et des habitations décentes à tous les migrants.
5. Le photovoltaïque contribue indirectement à la régulation de la surpopulation mondiale
Dans la mesure où l'on constate généralement un lien direct entre l'augmentation du niveau de vie et la chute de la natalité, le photovoltaïque contribue indirectement à la régulation de la surpopulation mondiale.
6. Le photovoltaïque génère de l'activité économique et des emplois
Dans les pays producteurs de panneaux solaires mais aussi un peu partout où il~. sont vendus, installés, entretenus, le photovoltaïque génère de l'activité économique et des emplois
Le terme « photovoltaïque » est composé du mot de grec ancien « photos » (φωτoς : lumière, clarté) et du nom de famille du physicien italien (Allessandro Volta) qui inventa la pile électrique en 1800 et donna son nom à l’unité de mesure de la tension électrique, le volt.
L’effet photovoltaïque, découvert en 1839 par le Français Alexandre-Edmond Becquerel, désigne la capacité que possèdent certains matériaux, notamment les semi-conducteurs, à convertir directement les différentes composantes de la lumière du soleil (et non sa chaleur) en électricité.
L’effet photovoltaïque représente ainsi la seule alternative existante à la production d’électricité à partir de la force mécanique, puisque toutes les autres techniques sans exception, renouvelables ou non, font appel à des génératrices tournantes (alternateurs ou dynamos) qui peuvent être actionnées de diverses manières : vapeur, vent, force de l’eau, courants marins, …
Outre cette spécificité qui le distingue très nettement des autres techniques, le photovoltaïque possède de nombreuses qualités qui représentent autant d’avantages:
- Basé sur un phénomène physique imperceptible, son fonctionnement n’occasionne strictement aucune nuisance ou impact sur l’environnement immédiat : ni mouvement, ni bruit, ni odeur, ni émission quelconque
- Le fonctionnement d’un système photovoltaïque ne fait appel à aucune pièce en mouvement, le risque de panne ou d’accident est donc quasiment nul et le niveau de fiabilité très élevé
- Les caractéristiques physiques des matériaux photovoltaïques ne s’altèrent pas dans le temps, et la baisse de rendement des panneaux, que l’on peut éventuellement observer due essentiellement aux imperfections mineures de fabrication, est très lente et très limitée, ce qui permet aux fabricants d’apporter une garantie de rendement pouvant aller jusqu’à 30 ans
- Hormis le coût d’investissement, l’accès à la ressource énergétique primaire est totalement libre et gratuit, puisqu’il s’agit de la lumière du soleil, et comme les besoins d’entretien et de maintenance sont très réduits (ils concernent essentiellement l’électronique de régulation et de connexion), le bilan économique est prévisible avec un haut degré de certitude
- L’alternance jour/nuit étant un phénomène universel, même si sa répartition temporelle peut être très différente selon les lieux, le photovoltaïque peut fonctionner en tout point du globe terrestre avec un écart de potentiel annuel allant de 1 à 4 en entre le moins bon et le meilleur site
- La quantité d’énergie récupérable en un lieu donné est directement proportionnelle à la surface exposée à la lumière du soleil, ce qui confère au photovoltaïque un caractère intrinsèquement modulaire et flexible : la surface des capteurs va de quelques cm2 pour l’alimentation d’une calculette à plusieurs centaines de milliers de m2 pour les centrales au sol et cette taille peut être modifiée à tout moment par simple ajout (ou retrait) de « tranches », sans même interrompre le fonctionnement de l’installation existante.
Gratuité, innocuité, accessibilité, sécurité, fiabilité, modularité, flexibilité : la conjugaison de ces qualités dont le photovoltaïque dispose fait que ses domaines d’application sont extrêmement divers et peuvent répondre à une grande variété de besoins dans toutes sortes de situations, d’autant plus que les différentes technologies de fabrication des modules qui sont aujourd’hui disponibles et qui les seront demain grâce aux nombreux axes recherche de l’industrie permettent d’adapter le système photovoltaïque aux caractéristiques du lieu et à l’utilisation prévue de l’énergie produite.
