De nouvelles recherches déterminent les limites ultimes de l’énergie renouvelable
Par Ugo Bardi – Le 1er avril 2019 – Source CassandraLegacy
L’avenir de la Terre tel que décrit dans le nouvel article d’Ugo Bardi. Source de l’image
Un nouvel article d’Ugo Bardi de l’Université de Florence est sous presse pour la revue Nature Energy Revolutions. L’étude a été réalisée avec le soutien d’un projet financé par l’Europe dans le cadre Horizon 25-25-25. Utilisant des outils de simulation sophistiqués basés sur la dynamique des systèmes, l’article s’appuie sur des études antérieures d’Ugo Bardi et de ses collaborateurs sur la pénétration du marché des systèmes photovoltaïques et autres systèmes d’énergie renouvelable.
« Notre approche dans ce projet », explique Bardi, « consistait à supprimer certaines contraintes précédemment considérées comme inévitables dans l’apport du modèle ». Les calculs de Bardi indiquent que les centrales photovoltaïques pourraient remplacer la production actuelle d’énergie fossile dans un délai très court : moins de 10 ans.
Bardi rapporte que « Nous sommes partis d’un concept développé dans les années 1980, l’usine lunaire autoreproductrice, une machine autonome fonctionnant à l’énergie solaire et capable de se reproduire en utilisant des minéraux trouvés dans l’écorce de la planète. D’après les données disponibles sur le rendement énergétique de l’énergie photovoltaïque, on peut supposer que le temps de doublement de la machine peut être estimé à environ 2 ans. Ensuite, en supposant qu’une unité de 1 TW de la puissance installée mondiale actuelle soit consacrée au démarrage des premières usines photovoltaïques, on peut calculer qu’il suffit de 4 doublements, soit 8 ans, pour atteindre 16 TW, ce qui est proche de la puissance installée actuelle de 18 TW ».
« Les conséquences de cette approche innovante », poursuit Bardi, « sont plus impressionnantes si l’on considère le long terme. En principe, les centrales photovoltaïques pourraient capter le rayonnement solaire total émis à la surface de la Terre, soit environ 90 000 TW. Avec un rendement de conversion de 15%, les centrales pourraient produire une puissance totale d’environ 15 000 TW, soit mille fois plus que la production mondiale actuelle. Un tel niveau de production pourrait être atteint dans moins de 30 ans par le développement de machines solaires autonomes et autoreproductives. » Le résultat final a été décrit dans plusieurs commentaires comme la « sphère de Bardi » (même si Bardi n’utilise pas ce terme dans le document), par analogie avec l’ancien concept de la « sphère de Dyson ».
L’article de Bardi examine ensuite les conséquences sur l’écosphère terrestre de la croissance rapide envisagée des installations photovoltaïques qui aurait pour effet de couvrir toute la surface de la planète d’une couche uniforme de panneaux PV. Cela transformerait la Terre en une autre sorte de « marbre bleu ». Une conséquence serait de bloquer l’évaporation de l’eau et donc la formation de nuages.
Le commentaire de Bardi sur ce point est le suivant : « Bien sûr, nous verrions l’élimination presque complète de l’eau dans la vapeur atmosphèrique et un refroidissement considérable en conséquence. Cela serait en partie compensé par l’albédo inférieur des installations photovoltaïques qui, de toute façon, fonctionnent mieux à basse température, de sorte que l’effet global serait bénéfique en termes de production énergétique. Mieux encore, une augmentation supplémentaire de la lumière solaire atteignant la surface en raison de l’élimination de la couverture nuageuse. À plus long terme, l’élimination complète de l’atmosphère terrestre peut être envisagée pour augmenter encore plus l’irradiation solaire atteignant la surface afin d’améliorer encore le taux de production énergétique. »
Une autre source d’inquiétude qui a été exprimée au sujet du plan de Bardi concerne les modifications de l’habitat humain qui découleraient d’une expansion aussi importante des centrales photovoltaïques. Bardi répond : « Bien sûr, une conséquence de l’expansion projetée de la sphère photovoltaïque est que la planète Terre ne sera plus adaptée à la vie des vertébrés. Mais ce n’est pas un problème : avec tant de puissance disponible, l’homme et son environnement peuvent être facilement simulés sous la forme d’un programme fonctionnant sur un ordinateur. L’humanité virtuelle ne serait pas confrontée aux mêmes contraintes physiques à la croissance qui existent dans le monde réel, ces limites que les humains semblent détester tant. Ils seraient sûrement plus heureux de vivre dans un monde virtuel où de telles contraintes peuvent être assouplies au point qu’on peut dire qu’elles n’existent pas. »
Ugo Bardi
Traduit par Hervé pour le Saker Francophone