Nous n’avons pas besoin de nouvelles technologies miracles pour réduire les émissions – nous devons agir maintenant
Nous savons ce que nous devons faire pour réduire les émissions de carbone et assainir l’air que nous respirons: remplacer les véhicules à combustible fossile par des véhicules électriques et les centrales électriques à combustibles fossiles par des sources d’énergie renouvelables.
 Image gracieuseté de EVANNEX. (Photo de Casey Murphy) |
Énoncer le problème et la solution peut être simple, mais y parvenir sera tout sauf. Personne ne doute que la transition vers une économie décarbonée exigera un effort sans précédent, et nous entendons beaucoup de voix affirmer que les technologies actuelles ne sont pas à la hauteur de la tâche – certains pensent que la bonne approche est de se concentrer sur la recherche des technologies futures, tandis que réduire progressivement les émissions du système existant à base de combustibles fossiles.
Bien sûr, bon nombre de ces arguments viennent des partisans des industries des combustibles fossiles (nous ne pouvons pas résoudre le problème du jour au lendemain, il vaut donc mieux ne rien faire), ou pour des technologies fausses «zéro émission» comme le nucléaire et l’hydrogène (remplaçons carburants avec d’autres carburants, un peu moins polluants). D’autres viennent de scientifiques fous vendant des programmes risqués et non éprouvés tels que la séquestration du carbone ou la capture directe du carbone (il est trop tard pour réduire les émissions, mais donnez-nous quelques milliards de dollars, et nous essaierons de nettoyer une partie du désordre).
Malheureusement, beaucoup de ces arguments «recherche, pas action» viennent de personnes qui sont «de notre côté», pour ainsi dire – des personnes qui comprennent la nécessité de lutter contre le changement climatique, mais qui ne sont pas directement impliquées dans la mise en œuvre du VE et les solutions d’énergie renouvelable, et peuvent donc ne pas avoir une compréhension détaillée de l’état actuel de la technologie.
L’envoyé américain pour le climat, John Kerry, a récemment déclaré: «Des scientifiques me disent que 50% des réductions que nous devons faire pour atteindre le zéro net proviendront de technologies que nous n’avons pas encore.» Il est certainement rafraîchissant d’entendre que les hauts fonctionnaires du gouvernement écoutent les scientifiques, mais ils pourraient également faire bien d’écouter les ingénieurs et les entrepreneurs dans les domaines concernés.
Bill Gates a longtemps été un partisan de la recherche de solutions au changement climatique, mais il semble avoir peu d’intérêt pour le déploiement de technologies qui existent déjà. Il a récemment estimé que les énergies renouvelables et les batteries ne suffiraient pas à décarboner l’économie mondiale, nous avons donc besoin de «technologies miracles». Gates a plaidé pour et investi dans des concepts naissants tels que la capture et le stockage du carbone, le captage direct de l’air, les petits réacteurs nucléaires modulaires et les biocarburants.
Un rapport de l’Agence internationale de l’énergie 2021 semble offrir un soutien à la foule «attendons un peu». Il prédit qu ‘«en 2050, près de la moitié des réductions [will] proviennent de technologies actuellement en phase de démonstration ou de prototype. » Cependant, le même rapport reconnaît la faisabilité d’une action à court terme: «Toutes les technologies nécessaires pour réaliser les réductions importantes nécessaires des émissions mondiales d’ici 2030 existent déjà.»
Bien sûr, Tesla s’est toujours concentré sur l’action ici et maintenant, conformément à la célèbre philosophie d’amélioration continue de la Silicon Valley. En 2003, l’équipe Tesla ne disposait pas d’une batterie automatique optimale pour travailler – ils ont introduit le Roadster sur le marché en utilisant des batteries d’ordinateurs portables largement disponibles (tout en développant une nouvelle technologie pour le prochain modèle). Tesla a été critiqué pour avoir donné la priorité à l’innovation au contrôle de la qualité, et plus d’un ancien dirigeant de Tesla m’a dit qu’il y avait un grain de vérité là-dedans – la manière Tesla est d’apporter de nouvelles technologies à la chaîne de production le plus rapidement possible, même si cela signifie faire une erreur coûteuse de temps en temps. Une Tesla qui est sur la route réduit ses émissions à chaque kilomètre – une Tesla qui n’existe que dans un programme de CAO ne l’est pas. De plus, comme je l’ai raconté dans mon histoire de Tesla, Martin Eberhard et Marc Tarpenning ont soigneusement examiné les avantages et les inconvénients de divers types de carburants alternatifs, y compris l’hydrogène et les biocarburants, avant de décider de construire leur entreprise sur la technologie électrique à batterie.
Dans un article récent pour La colline, Mark Z. Jacobson, professeur de génie civil et environnemental à l’Université de Stanford, examine l’affirmation selon laquelle nous aurons besoin de nouvelles technologies telles que la capture du carbone, la bioénergie et de nouvelles formes d’énergie nucléaire pour atteindre le zéro net.
Les principales technologies de production d’électricité renouvelable d’aujourd’hui sont l’éolien, le solaire, la géothermie et l’hydroélectricité, collectivement connues sous le nom de technologies éolienne-eau-solaire (WWS). «Tous sont fortement commercialisés», écrit Jacobson. «En fait, l’éolien et le solaire sont actuellement les technologies de production d’électricité les moins coûteuses. Le vent et le solaire sont également si abondants qu’ils peuvent chacun alimenter l’énergie universelle du monde à plusieurs reprises.
Bien entendu, les énergies renouvelables doivent fonctionner en tandem avec le stockage d’énergie. Comme l’explique Jacobson, les technologies de stockage existantes comprennent les batteries, l’hydroélectricité pompée, les barrages hydroélectriques, les volants d’inertie et le stockage d’air comprimé, et plusieurs d’entre eux sont déjà en exploitation commerciale. «Déjà dans de nombreux endroits, les batteries solaires plus sont moins chères que le charbon ou le nucléaire et remplacent les deux», écrit Jacobson. «En fait, les coûts des batteries ont baissé de 90% au cours des 10 dernières années. Aucun miracle n’est nécessaire dans ce domaine, juste un déploiement plus rapide. Ainsi, nous n’avons pas besoin de bioélectricité moderne, de nucléaire ou de captage du carbone. »
Le transport est l’autre moitié de l’équation, et ici aussi la mise en œuvre est allée bien au-delà des phases de démonstration et de prototype. «Les véhicules électriques sont des véhicules commerciaux et remplacent les véhicules à combustibles fossiles de tous types et poids», écrit Jacobson. Les exceptions comprennent les aéronefs longue distance, les navires et les poids lourds routiers. «Ces véhicules lourds à longue distance font partie des 5 derniers pour cent des technologies énergétiques dont la commercialisation peut prendre entre 2035 et 2040. Cependant, ces véhicules peuvent fonctionner et fonctionneront probablement avec des piles à hydrogène. Pour produire de l’hydrogène, nous utiliserons des électrolyseurs existants et améliorés alimentés par de l’électricité renouvelable. Ainsi, aucun biocarburant, tel que l’éthanol, le biodiesel ou le biocarburant, n’est nécessaire. »
«Nous disposons de 95% des technologies dont nous avons besoin aujourd’hui et du savoir-faire pour faire en sorte que le reste traite à la fois des émissions énergétiques et non énergétiques», conclut Jacobson. «Aucune technologie miracle n’est nécessaire. En mettant en œuvre uniquement une énergie et un stockage WWS propres et renouvelables et en mettant en œuvre des stratégies non énergétiques, nous nous attaquerons non seulement au climat, mais aussi aux 7 millions de décès annuels dus à la pollution atmosphérique dans le monde et à l’insécurité énergétique. Aucune des «technologies miracles» ne répond aux trois. »
Bien sûr, personne ne dit que la recherche fondamentale, ou l’étude de technologies à l’avenir lointain, devrait cesser. Cependant, à ce stade de l’histoire, il serait probablement sage de consacrer une plus grande partie du financement mondial limité de la R&D à D plutôt qu’à R. Des chercheurs du monde entier travaillent sur des batteries de plus grande capacité et à chargement plus rapide, des cellules solaires plus efficaces. , de meilleures options de stockage et des réseaux électriques plus intelligents, et leurs efforts promettent de produire des résultats en quelques années et non en décennies.
Nous ne pouvons pas nous permettre de détourner des ressources limitées pour enquêter sur des technologies qui pourraient ou non porter leurs fruits en 2050. La plupart des analystes conviennent que le rythme actuel de l’électrification est beaucoup trop lent pour éviter un changement climatique catastrophique. Pour citer le rapport de l’AIE cité ci-dessus: «Les engagements pris par les gouvernements pour le climat à ce jour – même s’ils sont pleinement atteints – seraient bien en deçà de ce qui est nécessaire pour ramener les émissions mondiales de dioxyde de carbone liées à l’énergie à zéro net d’ici 2050 et donner au monde un équilibre. possibilité de limiter l’élévation de la température globale à 1,5 ° C. »
