Réchauffement climatique: Oui, la technologie peut nous sauver*

Les nouvelles technologies vont-elles résoudre le réchauffement climatique ? Il y a de réelles chances, affirment les experts louvanistes Gerard Govers et Peter Tom Jones. Mais nous devrons aussi adapter notre comportement. Tout doit changer !

Au fond, ils ne devraient pas être sur la même longueur d’onde. Le géographe louvaniste Gerard Govers, qui est également le vice-recteur des sciences et de la technologie de son université et qui est responsable de sa trajectoire de durabilité, est ce qu’on appelle un écomoderniste : quelqu’un qui croit beaucoup au pouvoir de la science pour lutter contre le réchauffement climatique. Peter Tom Jones, également de la KU Leuven, défend une transition de la société entière afin d’inverser la vapeur à temps. Mais il est aussi ingénieur. Il est plus au fait des évolutions technologiques que le penseur vert moyen. Govers et lui font le point sur les développements technologiques à venir afin de prévenir un nouveau réchauffement climatique. À l’étonnement de notre confrère de Knack, ils sont souvent d’accord.

Les faits sont connus : la température de la terre augmente. Les conséquences deviennent visibles, comme le prouvent les violents incendies de forêt en Australie et l’énorme invasion de criquets pèlerins dans la Corne de l’Afrique. Selon les accords internationaux, il serait préférable de limiter le réchauffement de la planète à 1,5 degré Celsius de plus que le niveau préindustriel. Cela semble irréalisable : l’augmentation globale est déjà de 1 degré. Les optimistes espèrent un maximum de 2 degrés, les réalistes craignent qu’il faille tenir compte de 3 degrés.

La Flandre et la Belgique n’excellent pas dans les mesures nécessaires pour atteindre les – modestes – objectifs. Dans nos universités et instituts de recherche, mais aussi dans les entreprises innovantes, on travaille assidûment sur les technologies permettant de lutter contre les émissions de gaz à effet de serre, moteur du réchauffement climatique. De quoi s’agit-il ?

1. La viande et le lait artificiels

« Au moins 20 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre proviennent de notre système alimentaire, dont la moitié de l’élevage du bétail », explique Govers. Les scientifiques utilisent des cellules souches et des microbes pour fabriquer de la viande et du lait pour lequel il faut encore à peine une vache. « Cette technologie sera sur le marché dans dix ans. »

Gerard Govers : des entreprises pionnières y travaillent déjà. La marque américaine Perfect Day, par exemple, qui produit du lait artificiel. Intensifier la technologie afin de l’avoir en quantités industrielles les rendra abordables. En même temps, nous aurons besoin de beaucoup moins de vaches, ce qui libérera de l’espace pour les arbres, qui extraient le CO2 de l’air. C’est donc un double profit.

Peter Tom Jones : La consommation de viande bovine belge a déjà été réduite de 30 % depuis 2000. Ainsi, le message s’infiltre, consciemment ou inconsciemment. La question est de savoir comment les choses vont se passer à l’étranger : la demande de viande augmente, surtout dans les pays en croissance économique. Ils devront se familiariser avec la viande in vitro le plus tôt possible.

2. Le carburant d’avion durable

« Le secteur de l’aviation apporte une contribution majeure à la crise climatique », déclare Jones. « Il devrait être neutre sur le plan climatique d’ici 2050, mais nous devrions nous attendre à des percées dans la recherche de nouveaux carburants pour l’aviation d’ici cinq ans. »

Jones : Il est physiquement impossible de faire fonctionner de grands avions à l’aide de panneaux solaires. Ils ont besoin d’un combustible à haute densité énergétique. Les biocarburants sont une bonne option, mais ils ne doivent pas être fabriqués à partir de cultures vivrières. Les produits de départ tels que la lignine et la cellulose, que l’on peut extraire des déchets végétaux, sont mieux adaptés.

Il existe également des techniques chimiques pour convertir le CO2 en carburant liquide. Et si vous voulez extraire le CO2 des cheminées des centrales électriques, des raffineries, des hauts fourneaux, des fours à ciment et des incinérateurs, vous aurez le double de bénéfices. Mais cela nous amène à la prochaine technologie…

3. Captage, stockage et réutilisation du CO2

« Nous devons fermer autant de cycles du carbone que possible, afin qu’aucun CO2 supplémentaire ne se retrouve dans l’atmosphère », déclare Govers. Selon lui et Jones, le captage et le stockage permanent du CO2 (par exemple sous terre) ou sa réutilisation sont encore trop coûteux pour des applications pratiques. Dans l’économie européenne, une tonne de CO2 vaut à peine 25 à 30 euros. Si vous voulez saisir et stocker ce montant aujourd’hui, cela coûte de 50 à 100 euros. Mais cela pourrait changer d’ici cinq à dix ans, notons-nous. « Certainement si le prix du CO2 continue à augmenter, comme prévu. »

Govers : De nombreux procédés de recyclage du CO2 nécessitent beaucoup d’énergie, mais ils peuvent devenir rentables si vous utilisez l’énergie solaire, comme l’usine de carburant pionnière de Shell au Qatar, ou l’énergie éolienne, comme la compagnie aérienne Lufthansa dans le nord de l’Allemagne.

4. Hydrogène

Depuis deux semaines, des trains électriques circulent à l’hydrogène en Allemagne. C’est également une possibilité pour l’industrie du transport maritime. « L’hydrogène est l’un des vecteurs énergétiques les plus respectueux de l’environnement », déclare Jones. Il n’est pas associé à des problèmes d’émissions ou d’autres déchets. Pour les voitures, l’hydrogène n’est pas une bonne idée, estime Govers. « C’est un gaz relativement dangereux qui doit être refroidi et transporté, ce qui entraîne une perte d’énergie. »

Avant que la technologie ne devienne courante, il faut également surmonter d’importants obstacles économiques. Produire de l’hydrogène à grande échelle est déjà possible, mais c’est trop cher. Cela demande également beaucoup d’énergie.

Jones : Tout l’hydrogène n’est pas « vert » aujourd’hui. On peut extraire l’hydrogène de l’eau par électrolyse, mais cette réaction nécessite de l’énergie. Il peut également être extrait du gaz naturel, mais il faut stocker le CO2 qui en résulte.

5. Panneaux solaires

Bien sûr, les panneaux solaires ne sont pas nouveaux, mais selon les deux experts, ils ont un potentiel énorme. Les lobbyistes de l’énergie fossile essaient d’hypothéquer leur succès avec des histoires d’efficacité (« Et quand il faut noir « ) et de prix de revient (« Beaucoup trop cher ! ») que Jones qualifie de « ridicules ».

Jones : Le développement des cellules solaires va beaucoup plus vite que les analystes ne l’auraient jamais cru possible. En 2010, un kilowattheure d’énergie solaire sur le marché mondial coûtait 40 dollars, aujourd’hui 4 dollars. Les nouvelles centrales solaires sont déjà beaucoup moins chères que les centrales conventionnelles. Si nous y investissions massivement, nous aurions un excédent mondial d’électricité verte de bonne qualité et bon marché d’ici 2050.

Govers : Bien sûr, il y a toujours des possibilités d’amélioration et de rendement plus élevé, et nous avons aussi des technologies brillantes que nous pourrions déployer si le marché leur était ouvert. Mais en principe, vous n’avez pas besoin de nouvelles technologies pour rentabiliser les panneaux solaires.

Les gens qui ciblent d’autres marchés comme le nucléaire, lancent de faux problèmes pour discréditer l’énergie solaire. L’inverse se produit également. La tendance aux disputes tribales est manifestement profondément ancrée dans l’humanité. Parfois, on brandit le problème des déchets: « Et les panneaux solaires usagés ? » Mais ces panneaux durent généralement vingt à trente ans, et des techniques sont déjà en cours de développement pour les recycler en d’autres matériaux.

6. Éoliennes

Pour les éoliennes, aucune nouvelle technologie n’est plus nécessaire. Nous devons intensifier leur utilisation. Les terres rares sont nécessaires à la production – un cheval de bataille de Jones. « Pour l’entraînement direct des éoliennes en mer, il faut des moteurs à aimants permanents », dit-il. « Ces derniers contiennent le matériau critique qu’est le néodyme, dont la production mondiale est presque entièrement réalisée en Chine. »

Jones : On ne peut pas réduire la concentration de néodyme dans une éolienne, car cela entraîne une perte de capacité. Malgré 30 ans de recherche, aucune alternative n’a encore été trouvée. En Suède, il était prévu d’ouvrir une mine à ciel ouvert pour extraire le néodyme, mais ils se sont heurtés à la résistance des habitants locaux qui ne voulaient pas d’une mine dans leur cour. Au lieu de construire leur propre industrie minière durable, certaines personnes préfèrent rester dépendantes de la Chine.

7. Batteries

Lorsque l’offre d’énergie est volatile (solaire ou éolienne), il faut pouvoir la stocker dans des batteries à grande échelle. L’efficacité des voitures électriques dépend également de la réussite des développements dans le domaine des batteries. Aujourd’hui, les batteries lithium-ion sont les meilleures, disent nos experts.

Govers : Ces piles coûtent à peine 10 % de ce qu’elles coûtaient il y a dix ans. Et la véritable production de masse n’a pas encore commencé. En raison de la nouvelle baisse des prix, nous passerons à la conduite électrique plus tôt que prévu. Certainement si les gouvernements aident à la soutenir.

Jones : Pour les batteries lithium-ion, il faut du lithium, et aussi du cobalt. C’est un matériau critique, tout comme le néodyme. Les analystes s’attendent à une pénurie de cobalt. Jusqu’à 65% de la production provient du Congo, mais la majeure partie du raffinage est effectuée en Chine, ce qui – encore une fois – nous rend très dépendants des pays étrangers. En Scandinavie, il existe de petites mines de cobalt, mais sans la grande résistance à l’exploitation minière, il y en aurait eu beaucoup plus.

Un nouveau concept est en cours d’élaboration pour le stockage d’énergie à grande échelle : la batterie à oxydoréduction. Celle-ci existe déjà en Chine. Cette batterie est à base de vanadium, un matériau principalement extrait en Chine. À la KU Leuven, des projets sont en cours pour fabriquer des piles similaires avec d’autres matériaux.

8. La géo-ingénierie

Certains futuristes veulent lutter contre l’effet de serre en fertilisant les océans pour absorber plus de CO2. Et dans un cas extrême de cette géo-ingénierie, ils veulent accrocher dans l’espace de grands miroirs solaires qui réfléchissent une partie des rayons du soleil.

Govers : ces exemples témoignent d’un optimisme technologique irresponsable. Par exemple, nous n’avons aucune idée de l’effet qu’auraient de grandes quantités de CO2 supplémentaires dans les océans, si ce n’est qu’il sera irréversible. C’est carrément dangereux.

Jones : Il existe également un plan fou visant à extraire le carbone directement de l’air, plutôt que des émissions polluantes. C’est ce qu’on appelle direct air capture. C’est possible, mais cela coûte une somme folle de 600 euros par tonne de CO2. Nous ferions mieux d’utiliser l’argent pour des solutions aussi coûteuses afin de développer et intensifier les bonnes technologies existantes.

9. Centrales énergétiques

En plus de maintenir ouvertes les centrales nucléaires existantes, on développe de nouveaux concepts. Les centrales au thorium, par exemple, ne contiennent plus d’uranium radioactif. Et certains continuent à croire en un avenir pour la fusion nucléaire.

Jones : La fusion nucléaire prendra au moins un demi-siècle. Cette technologie va absorber des milliards d’euros, sans que nous voyions une percée qui la rende réaliste. La fusion nucléaire est un terrain de jeu coûteux pour les physiciens nucléaires, un rêve fou. Si la maison est en feu, comme c’est le cas de la terre aujourd’hui, il vaut mieux ne pas parier là-dessus.

Govers : Il en va de même pour les centrales au thorium. Il faudra encore au moins vingt à trente ans avant que la technologie soit prête, à condition qu’aucun nouvel obstacle n’apparaisse en cours de route. De même, les petites centrales nucléaires modulaires ou portables, sur lesquelles travaillent des entreprises comme Rolls-Royce, resteront très chères par rapport aux autres sources d’énergie. Elles peuvent avoir leur place dans un mix énergétique centré sur l’énergie verte, mais ne seront pas la panacée.

10. La photosynthèse artificielle

Les plantes récoltent le CO2 de l’air pour leur approvisionnement en énergie. Nous pourrions rendre ce processus de photosynthèse plus efficace, par exemple par le biais de modifications génétiques.

Govers : Si vous augmentez la photosynthèse, vous pouvez extraire plus de CO2 de l’air sur la même surface terrestre. Et puis vous pouvez libérer des terres agricoles pour la nature et la forêt. Quoi qu’il en soit, le reboisement est utile dans la lutte contre le réchauffement climatique. La durabilité présuppose que nous examinions toutes les facettes de notre impact sur la terre, y compris la perte de biodiversité.

11. Acier et ciment écologique

L’industrie sidérurgique et l’industrie du ciment contribuent chacune pour environ 5 % au réchauffement de la planète. La décarbonisation de ces industries est difficile », déclare Jones.

Jones : L’industrie sidérurgique utilise du coke de combustible fossile pour réduire le minerai de fer en métal ferreux. Il est difficile de le remplacer, bien qu’il existe un projet en cours en Suède pour faire fonctionner des usines sidérurgiques à l’hydrogène. Mais il faudra attendre au moins jusqu’en 2030, voire 2040, pour que cette industrie soit exempte d’émissions de CO2 à grande échelle.

Il en va de même pour l’industrie du ciment, même si des technologies de pointe sont en cours de développement. Des collègues fabriquent du ciment géopolymère à partir de résidus du secteur métallurgique. Ils recherchent des compositions qui peuvent servir d’alternative au ciment et qui peuvent être efficacement mises à l’échelle industrielle. Je m’attends à ce que leurs innovations soient utilisables dans cinq ans, à condition que les autorités assouplissent les normes et les standards des produits de construction.

Conclusion

Peter Tom Jones le répète avec force : « Une technologie ne suffira pas à nous sauver. Elle doit s’inscrire dans le cadre d’une grande transition globale. Il s’agit également de notre comportement, de nos structures, de nos pratiques et de l’attribution des ressources financières. Tout le monde doit participer, sinon nous continuerons à nous heurter à des obstacles purement économiques. Il est urgent de réduire les subventions pour tout ce qui concerne les combustibles fossiles. Les investisseurs doivent se détourner du secteur des combustibles fossiles ».

Jones : En même temps, nous devons continuer à parler aux gens. Nous devons expliquer à la population qu’une politique de durabilité soutenue apporte de nombreux avantages secondaires. Un air sain et des villes où il fait bon vivre, par exemple. Ou de nouveaux emplois, une économie locale résiliente et une plus grande cohésion sociale.

Govers : Je suis tout à fait d’accord. La population ne doit pas être dupe : la forte baisse du prix des panneaux solaires et des batteries n’est pas un mythe. Nous disposons d’une technologie abordable qui doit être déployée rapidement – ce qui fera encore baisser le prix. Nous devons continuer à parler, sans formuler les choses en termes de « pour » et de « contre », et trouver des solutions qui ont une base de soutien. Dans ce cas, nous ne pourrons peut-être pas limiter le réchauffement à 1,5 degré, mais la différence d’impact entre 2 degrés supplémentaires et 3 degrés est énorme. Les gens peuvent désormais investir dans un avenir plein d’espoir pour leurs enfants et petits-enfants. S’ils continuent à se cacher derrière l’argument selon lequel 2100 est encore très loin, nous n’y arriverons pas.

*Mais nous ne devons pas non plus tout attendre d’elle