La conversion de l'ensemble de l'infrastructure énergétique mondiale en énergie propre et renouvelable pourrait efficacement lutter contre les changements climatiques en cours, éliminer les décès dus à la pollution de l'air, créer des emplois et stabiliser les prix de l'énergie.
Le défi est de taille. Mais les scientifiques disent qu'il est possible.
Les chercheurs sont les premiers à décrire les plans d'état individuels 50 qui appellent des changements agressifs à l'infrastructure et à la manière dont nous consommons actuellement l'énergie, mais indiquent que la conversion est techniquement et économiquement possible grâce à la mise en œuvre à grande échelle des technologies existantes.
«Les principaux obstacles sont sociaux, politiques et le changement des industries», explique Mark Z. Jacobson, professeur de génie civil et environnemental à l'Université de Stanford. "Une façon de surmonter les obstacles est d'informer les gens sur ce qui est possible. En montrant que c'est technologiquement et économiquement possible, cette étude pourrait réduire les obstacles à une transformation à grande échelle. "
Exigences énergétiques
Les chercheurs ont commencé par examiner de près les demandes actuelles d'énergie de chaque État, et comment ces demandes changeraient dans des conditions normales d'ici l'année 2050. Pour dresser un tableau complet de la consommation d'énergie dans chaque État, ils ont examiné la consommation d'énergie dans quatre secteurs: résidentiel, commercial, industriel et transport.
Pour chaque secteur, ils ont ensuite analysé la quantité et la source actuelles du combustible consommé - charbon, pétrole, gaz, nucléaire, énergies renouvelables - et calculé les demandes en carburant si toute la consommation de carburant était remplacée par de l'électricité. Il s'agit d'une étape très difficile: elle suppose que toutes les voitures sur la route deviennent électriques et que les maisons et l'industrie se transforment en systèmes de chauffage et de refroidissement entièrement électrifiés. Mais les chercheurs disent que leurs calculs sont basés sur l'intégration de la technologie existante, et les économies d'énergie seraient importantes.
"Quand nous avons fait cela dans tous les états 50, nous avons vu une réduction de 39 en pourcentage de la demande totale d'énergie d'utilisation finale d'ici l'année 2050", dit Jacobson. "À propos de 6 points de pourcentage est obtenu grâce à l'amélioration de l'efficacité de l'infrastructure, mais la majeure partie est le résultat du remplacement des sources de courant et des utilisations de l'énergie de combustion avec l'électricité."
L'étape suivante consistait à trouver comment alimenter le nouveau réseau électrique. Les chercheurs se sont concentrés sur la satisfaction des nouveaux besoins en énergie de chaque État en utilisant uniquement les énergies-renouvelables éolienne, solaire, géothermique, hydroélectrique, et de petites quantités de marées et des vagues-disponibles à chaque état.
Ils ont analysé l'exposition au soleil de chaque état, et combien orientée au sud, les toits non-ombragées pourraient accueillir des panneaux solaires. Ils ont développé et consulté des cartes de vent et déterminer si les éoliennes offshore locales ont été une option. L'énergie géothermique est disponible à un coût raisonnable pour seulement 13 états. Le plan prévoit pratiquement pas de nouveaux barrages hydroélectriques, mais ne compte pour les gains d'énergie de l'amélioration de l'efficacité des barrages existants.
Vent et soleil sont gratuits
Leur rapport comprend une carte interactive cela définit des plans individuels pour chaque état afin d'obtenir une transition en pourcentage 80 par 2030 et une conversion complète par 2050.
Plusieurs Etats sont déjà sur leur chemin, dit Jacobson. État de Washington, par exemple, pourrait faire la transition vers les énergies renouvelables complètes relativement rapidement, grâce au fait que plus de 70 pour cent de son électricité actuelle provient de sources hydroélectriques existantes. Cela se traduit à environ 35 pour cent de la puissance tout usage de l'État si Washington était 100-pour cent électrifiée; éolienne et solaire pourrait remplir la plupart des autres.
L'Iowa et le Dakota du Sud sont également bien positionnés, car ils génèrent déjà près de 30 pour cent de leur électricité à partir de l'énergie éolienne. La Californie, qui était au centre de la deuxième feuille de route de Jacobson pour les énergies renouvelables après New York, a déjà adopté certaines des suggestions de son groupe et a un plan pour être 60 pour cent électrifié par les énergies renouvelables par 2030.
Publiée dans la revue Sciences de l'énergie et de l'environnement, le plan ne prévoit pas plus de 0.5 pour cent des terres d'un État à couvrir de panneaux solaires ou d'éoliennes. Le coût initial des changements serait important, mais le vent et la lumière du soleil sont gratuits. Ainsi, le coût total étalé dans le temps serait à peu près égal au prix de l'infrastructure, de l'entretien et de la production des combustibles fossiles.
«Lorsque vous tenez compte des coûts de la santé et du climat, ainsi que de la hausse des prix des combustibles fossiles, le vent, l'eau et l'énergie solaire représentent la moitié du coût des systèmes conventionnels», explique M. Jacobson. "Une conversion de cette ampleur créerait aussi des emplois, stabiliserait les prix du carburant, réduirait les problèmes de santé liés à la pollution et éliminerait les émissions des Etats-Unis. Il y a très peu d'inconvénient à une conversion, du moins basée sur cette science. "
Si la conversion est suivie exactement comme le plan décrit, la réduction de la pollution de l'air aux États-Unis pourrait empêcher la mort d'environ 63,000 Américains qui meurent de causes liées à la pollution atmosphérique chaque année. Cela éliminerait également les émissions américaines de gaz à effet de serre produites à partir de combustibles fossiles, ce qui serait autrement coûté le monde $ 3.3 milliards de dollars par année par 2050.
Une conversion de cette envergure créerait aussi des emplois, stabiliserait les prix du carburant, réduirait les problèmes de santé liés à la pollution et éliminerait les émissions des Etats-Unis, "dit Mark Jacobson." Il y a très peu de revers à une conversion. .
Mark Delucchi, chercheur à l'Université de Californie, Berkeley, a collaboré à l'étude.
La source: L'Université de Stanford
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