Sont appelées énergies renouvelables les énergies issues de sources pratiquement inépuisables ou qui peuvent se régénérer relativement rapidement. Les sources d’énergie fossiles telles que le charbon, le pétrole et le gaz naturel, par contre, sont épuisables, ou il faut des millions d’années pour qu’elles soient à nouveau disponibles. Elles sont de plus responsables d’une grande part des émissions de gaz à effet de serre, et donc du réchauffement planétaire. Élaborer plus avant la mise en œuvre des « renouvelables » signifie donc protéger le climat.
Fait encourageant : le rayonnement du soleil sur la terre couvre plusieurs milliers de fois les besoins d’énergie actuels. En d’autres termes : une force d’innovation et un génie inventif correspondants pourraient permettre de trouver des voies – techniques – pour exploiter ce réservoir quasi intarissable. Autre bonne nouvelle, fi n 2022, les É.-U. ont annoncé une percée dans le domaine de la fusion nucléaire, source d’énergie potentielle pour l’avenir : pour la première fois, la fusion de noyaux atomiques a produit plus d’énergie qu’elle n’en a consommé.
Terre
La biomasse peut être exploitée de manière diverse pour la production d’énergie. Le bois était utilisé à la préhistoire déjà pour faire du feu. Certains produits agricoles comme les betteraves ou la canne à sucre, le froment, le seigle, le maïs ou le colza permettent de produire des carburants, mais ne sont plus disponibles alors toutefois pour des besoins alimentaires. Pour la production de biogaz, les déchets verts ou compostables, les déjections animales et les boues de stations d’épuration peuvent être utilisés. Le biogaz peut être transformé directement en électricité.
La géothermie, elle, exploite la chaleur naturellement présente dans le sol : la terre sert de chauffage. Dans le cas de la géothermie superficielle, la chaleur récupérée à faible profondeur n’a pas en général le niveau voulu, et des pompes à chaleur électriques supplémentaires sont nécessaires. Ceci est superflu dans le cas de la géothermie pratiquée dans des couches profondes, à plusieurs kilomètres dans le sol, et qui peut être exploitée non seulement pour le chauffage, mais aussi pour la production d’électricité. À l’inverse, les températures relativement fraîches des couches supérieures de la terre peuvent servir en été au géocooling : la terre sert de climatisation.
Vent
Depuis l’Antiquité, l’énergie produite par la force du vent est utilisée pour entraîner des moulins, des scies ou des machines d’extraction. Aujourd’hui, dans les éoliennes, cette énergie cinétique est transmise à un axe en rotation. Elle entraîne ainsi une génératrice qui produit de l’électricité. Ces installations sont implantées pour une grande part sur la terre ferme (onshore), de plus en plus fréquemment également en mer (off shore).
Soleil
Par photovoltaïque, on entend la transformation directe, au moyen de modules solaires, de l’énergie lumineuse en électricité. Les capteurs solaires thermiques, eux, transforment le rayonnement solaire en énergie thermique. Par exemple sur le toit de la maison, pour produire de l’eau chaude. Ou dans des centrales thermiques solaires : soit avec des miroirs paraboliques, soit avec d’innombrables miroirs réglables placés sur une grande surface, qui réfléchissent la lumière du soleil sur un seul point (« effet de miroir ardent »). Dans le cas de la fusion nucléaire, des noyaux atomiques sont fusionnés, à l’aide de lasers, à des températures extrêmes, pour former de nouveaux noyaux, plus gros. Ce processus libère d’énormes quantités d’énergie – et au contraire de la fission nucléaire : sans déchets radioactifs. Un processus similaire a lieu également dans le soleil.
Eau
Jusqu’au début du XXe siècle, l’énergie hydraulique était principalement utilisée dans les moulins à eau. Aujourd’hui, elle sert presque toujours à la production de courant électrique, à l’aide de turbines et de génératrices. On distingue différents types, dont les centrales au fi l de l’eau, avec des barrages dans les eaux courantes, ou les centrales marémotrices, qui utilisent l’amplitude des marées pour produire de l’électricité. Dans les centrales à pompage, l’eau est temporairement pompée dans des bassins ou des lacs de retenue, et se déverse ensuite, entraînant des turbines.
