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L'énergie éolienne : fonctionnement et intérêts environnementaux
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L’énergie éolienne semble être la réponse au réchauffement climatique. Pour atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050 requise par l’Accord de Paris, il convient de diminuer drastiquement nos émissions de gaz à effet de serre. Les domaines les plus énergivores sont principalement concernés, notamment le secteur de l’électricité qui a un lourd impact sur l’environnement (à l’origine de 90 % des émissions de CO2 dans le monde).
Des premiers efforts ont déjà été fait grâce à la mise en place d’éoliennes qui n'émettent aucun GES. Malgré ces imposantes structures qui habillent les paysages Français, cette énergie protège l’environnement en profitant de la force du vent pour produire de l’électricité. Greenly fait le point de cette énergie renouvelable prometteuse.
Qu’est-ce que l’énergie éolienne ?
“ L’énergie éolienne est une énergie renouvelable qui s’avère être essentielle pour notre survie. Greenly vous explique tout. ”
Définition de l’énergie éolienne
Comme son nom l’indique, l’énergie éolienne nécessite une éolienne pour produire de l’électricité. Pour fonctionner, elle utilise la force motrice du vent, une matière première gratuite, naturelle et illimitée. Ce processus est une forme indirecte de l’énergie solaire et est ainsi considéré comme une énergie renouvelable (tout comme le bois, l’eau ou l’énergie solaire).
En effet, le vent est produit par l’absorption des rayons solaires par l’atmosphère. Ce phénomène entraîne des différences de température et de pression provoquant des masses d’air en mouvement. Ainsi, le vent fait tourner les pales et déclenche une rotation qui fabrique de l’électricité.
Une énergie renouvelable précieuse
Cette énergie verte n’interfère pas avec l’environnement, mais utilise simplement les ressources quasi illimitées que lui offre la Terre (comme le bois et l’eau). En retour, ce procédé ne relâche pas de gaz à effet de serre dans l’atmosphère durant son fonctionnement.
Contrairement aux énergies fossiles, cette énergie est propre et inépuisable. Il s’agit du meilleur moyen de garantir un avenir aux futures générations. Pour preuve, même si le Soleil n’est pas éternel, il a encore 5,5 milliards d’années devant lui estime la science moderne. Les ressources fossiles ont quant à elles des quantités « limitées », rappelle l’Agence internationale de l'énergie. En effet, si on conserve notre consommation actuelle, ces ressources seront épuisées avant 2050 (le pétrole en premier).
Pour appuyer ce propos, plusieurs scénarios (RTE, NégaWatt et l’ADEME notamment) ont conclu que l’énergie éolienne est au cœur de la transition énergétique. Une porte de sortie qui redonne de l’espoir puisque le climat se réchauffe de plus en plus rapidement.
De fait, la loi de la transition énergétique pour la croissance verte promulguée en 2015, pose des objectifs ambitieux. La part des énergies renouvelables doit être de 32 % en 2030. D’après les statistiques de France Énergie Éolienne, le parc éolien Français est de 17 616 MW au 31 décembre 2020 pour une production d’électricité de 39,7 TWh en 2020, soit 8,8 % de la consommation électrique française.
Comment fonctionne une éolienne ?
“ Haute de 120 mètres avec des pales de 50 mètres, l’éolienne est une construction impressionnante. Son fonctionnement est en réalité un jeu d’enfant. ”
Le fonctionnement de l’éolienne
Reprenons les bases. La composition d’une éolienne (également appelée aérogénérateur), s’inspire des moulins à vent et est composée de 4 parties principales :
- Elle possède en moyenne 3 pales et un moyeu (qui forment le rotor) installés au sommet du mât (dont la hauteur est essentielle pour capter les vents et optimiser la production)
- Un générateur qui maintient le rotor face au vent
- La construction est reliée à un transformateur
- Avant de transmettre l’électricité créée via des câbles électriques enterrés dans le sol
Les pales tournent avec la force du vent (entre 10 et 25 tours par minute) et se servent de l’énergie cinétique du vent pour la transformer en énergie mécanique (rotation des pales). Par la suite, l’énergie passe par le générateur qui transforme cette énergie mécanique en énergie électrique d’une tension d’environ 690 volts.
Cette électricité ne peut pas être utilisée sans passer par un convertisseur qui augmente la tension à 20 000 volts. De là, un poste de transformation convertit l’énergie en basse tension à 225 000 ou 400 000 volts avant de l’envoyer dans le réseau électrique, puis chez vous !
Les différents types d’éoliennes
Il existe 3 types d’éoliennes :
- Les éoliennes terrestres (également appelées Onshore, les plus implantées sur le territoire) avec une puissance de 4,5 MW (alimentent 3 500 foyers sans compter l’eau chaude et le chauffage) ;
- Les éoliennes en mer fixées aux fonds de moins de 50 mètres avec une puissance de 9,5 MW (alimentent 7 000 foyers) ;
- Les éoliennes en mer flottantes reliées aux fonds dès 30 mètres, par des lignes d’ancrage et produisent plus d’énergie que les fixes.
Les éoliennes sont soit rassemblées dans ce qu’on appelle des parcs éoliens (qui alimentent environ 20 000 foyers), soit directement installées chez les particuliers. Le format est de 10 à 35 mètres de haut et ces constructions peuvent produire jusqu’à 36 kW. Il en existe aussi à axe vertical nommé Savonius et Darrieus pour des petites puissances.
La création de parcs offshores est une véritable opportunité en France puisque le pays possède beaucoup de façades maritimes.
Les lieux d’implantation
Malgré son potentiel écologique, l’éolienne est une construction qui représente des dangers si l’emplacement est mal choisi. Sa position fait l’objet de nombreuses études qui étudient 4 paramètres :
- Le vent doit être régulier et suffisamment puissant (entre 14 et 90 km/h. Au-delà, l’éolienne s’arrête pour des questions de sécurité) ;
- L’éolienne ne doit pas avoir d’impact sur le patrimoine naturel, la faune (animale, oiseau, marine) et éviter les zones protégées. Autrement dit, afin d’éviter de représenter un danger pour les volatiles, les éoliennes ne doivent pas être situées dans les couloirs de migration des oiseaux et encore moins dans des régions comprenant des espèces menacées ;
- Être installée loin des radars et des zones aéronautiques pour éviter d’interférer avec les ondes électromagnétiques (télévision, radio et télécommunications) ;
- Et enfin, l’éolienne ne doit pas être installée sur des sites protégés, classés ou des paysages considérés comme remarquables.
L’énergie éolienne : avantages et inconvénients
Faisons le point sur les avantages et les inconvénients de l’énergie éolienne.
Les inconvénients de l’énergie éolienne
L’énergie éolienne fait encore l’objet de nombreuses critiques. Voici les 2 principales.
Une pollution sonore pour les zones environnantes
Il est vrai que les pales qui tournent au gré du vent peuvent être bruyantes. Le bruit est dû au sifflement produit par le vent quand il passe dans les hélices, mais également par la rotation de ces dernières. Fort heureusement, les éoliennes ont fait l’objet de modifications afin de diminuer ce désagrément jusqu’à devenir presque totalement silencieuses.
Comment est-ce possible ? Les constructions possèdent désormais des engrenages silencieux, des amortisseurs et la vitesse des pales a été réduite. Sur l’échelle du bruit, une éolienne située à 1 000 mètres, fait autant de bruit que le vent léger, tandis qu’une éolienne située à 500 mètres équivaut à une conversation à voix basse.
La loi Française impose l’installation d’éoliennes à 500 mètres minimum des habitations et exige un seuil sonore de 35 décibels, soit l’équivalent d’une machine à laver en fonctionnement.
Les éoliennes sont limitées
L’énergie éolienne n’est pas assez puissante pour subvenir à l’ensemble de nos besoins énergétiques lors des fortes demandes (en hiver par exemple). En effet, cette énergie dépend entièrement de la météo et de l’environnement. Par ailleurs, ces constructions s’arrêtent dès lors que le vent souffle à plus de 90 km/h. Il s’agit d’une source d’énergie intermittente. Il est donc nécessaire de remplacer rapidement les énergies fossiles par les énergies renouvelables.
Les avantages de l’énergie éolienne
Passons aux 2 principaux avantages de cette énergie respectueuse de la planète.
Neutre en carbone
L’énergie éolienne est une énergie renouvelable 100 % naturelle et durable, qui répond à l’objectif de l’Accord de Paris visant à atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050. En effet, cette technologie n’émet pas de CO2 (principal GES responsable du réchauffement climatique) et ne rejette pas de déchets toxiques, ni de particules fines. Cette énergie non polluante contribue à une meilleure qualité de l’air et ralentis le réchauffement climatique.
Au vu de l’impact limité sur l’environnement, la France a entamé sa transition énergétique puisqu’elle est à la tête du deuxième gisement éolien d’Europe. Si nous voulons réduire le nucléaire, il faut installer entre 1 000 et 2 200 nouvelles éoliennes d’ici à 2030.
Respectueuse de l’environnement
Contrairement aux autres types d’énergies, les énergies renouvelables utilisent des ressources locales qui ne connaissent aucun risque de pénurie. En effet, le pétrole et le gaz proviennent d’autres pays. En plus d’être des ressources polluantes, leur transport favorise les émissions de CO2.
Par ailleurs, le vent souffle plus fort en hiver faisant tourner les éoliennes à plein régime, là où nous avons particulièrement besoin de chauffage. Cette méthode favorise ainsi l’indépendance énergétique.
Enfin, le cycle de vie de l’éolienne est respectueux de l’environnement. Tous les matériaux utilisés sont recyclables et les lieux d’installation sont choisis avec soin pour ne pas perturber la faune et la flore.
La multiplication d’éoliennes sur le territoire, pourrait accélérer l’atteinte de la neutralité carbone. D’après la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV), 40 % de notre production électrique proviendrait des énergies renouvelables en 2030. Malgré ses avantages et ses inconvénients, l’énergie éolienne joue un rôle phare dans la stratégie de développement durable.
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