Le solaire, une technologie déjà ancienne, illustre bien les aléas de la progression des énergies renouvelables et prédictibles dans le mix énergétiques. Baptisée Nzema (en référence au peuple du même nom) et toujours en projet au Ghana, la plus grande centrale d’énergie solaire d’Afrique, avec une capacité de production de 155 mW, ne laissera pas de contribuer à mettre fin à l’épineux problème de la dépendance énergétique dont souffre nombre de pays africains.

183 hectares du village de Aiwiaso (Ouest du Ghana) seront exploités pour l’installation de la centrale d’énergie. L’exécution du projet, estimé à 400 millions de dollars (environ 306 millions d’euros), est confiée à la Britannique « Blue Energy ». Initié au début des années 2010, le projet n’est pas encore finalisé en 2022 à notre connaissance.

Nzema sera pleinement opérationnel en 2015 et aura une puissance de 155 MW, ce qui en fera de lui un des plus grands du monde, car seules trois centrales ont une puissance supérieure à celle-ci », avait indiqué le groupe anglais »

Au total, plus de 630 000 panneaux photovoltaïques seront installés sur le site du projet. Nzema présente d’autres atouts sur le plan économique. Selon les autorités ghanéennes, la centrale sera un élément stimulateur de l’emploi au Ghana. Le projet créera 500 emplois permanents et 200 lors de la construction de la centrale. Selon la presse, 2100 emplois dans l’économie locale seront stimulés. Pour rappel, le Ghana dépend exclusivement des centrales hydrauliques, l’exposant à des aléas du climat (baisse de production en cas de sécheresse).

Aujourd’hui, en 2015, plus de 1,3 milliard de personnes n’ont pas accès à l’électricité, et 2,4 milliards utilisent essentiellement la biomasse de manière traditionnelle pour la cuisine et le chauffage. La grande majorité de ces populations en situation de pauvreté énergétique vit dans les zones rurales d’Asie du Sud et d’Afrique Subsaharienne.

L’électricité est au cœur de l’action solidaire comme l’écrit très justement Marjorie Kara pour Synomia, agence de conseil en data analytics.

On l’a vu plus haut, des pays industrialisés commencent réellement à apporter un soutien technologique, financier et humain à ces pays énergétiquement pauvres. Citons par exemple Legrand, spécialiste des infrastructures électriques et numériques du bâtiment reconnu au niveau international, s’est engagé dans un partenariat avec l’organisation de solidarité internationale Électriciens sans Frontières, sous forme d’une convention de mécénat, pour favoriser l’accès à l’énergie aux populations les plus démunies. Depuis 2007, l’équipementier électricien a ainsi pris part à plus de 250 projets d’accès à l’électricité ou d’aide d’urgence en Afrique, en Asie et en Amérique latine. À ce jour, ces actions conjointes ont permis à environ 3 millions de personnes d’accéder à l’électricité dans 43 pays.

Legrand a aussi lancé une gamme de produits spécialement imaginée pour répondre aux besoins élémentaires : les prises, interrupteurs et disjoncteurs Zuli (Brésil) ou Yi Pin et K2 (Chine) présentent des caractéristiques techniques innovantes en termes d’efficacité énergétique et sont très simples d’utilisation, pour un coût de production réduit. Les concepteurs imaginent les produits électriques de demain sur le principe de l’innovation frugale, qui vise à répondre à un besoin de la manière la plus efficace possible avec un minimum de moyens.

L’innovation frugale consiste à repenser l’offre de Legrand en allant à l’essentiel et en remodelant les produits en fonction des besoins primaires des utilisateurs. Il s’agit de trouver des solutions qui permettent de satisfaire un besoin, au juste coût. Ce qui ne veut pas dire abaisser le niveau de qualité, mais bien « faire plus avec moins », si besoin avec les technologies les plus récentes. Cette démarche d’innovation frugale débouche sur la conception, le développement et la commercialisation de gammes d’appareillages et de disjoncteurs qui permettent, localement, d’équiper durablement et en toute sécurité les bâtiments (électrification rurale off the grid d’établissements scolaires ou d’hôpitaux par exemple), à un prix abordable pour le plus grand nombre.

Début 2014, le gouvernement du Kenya a annoncé un vaste plan d’investissement public-privé de 1,2 milliard de dollars pour construire 9 centrales solaires. « Nous espérons que lorsque le projet sera terminé en 2016, plus de 50 % de la production d’électricité du Kenya proviendra du solaire », affirme Cliff Owiti, membre du Kenya Renewable Energy Association (Kerea). L’objectif est d’abord pour le Kenya de réduire sa dépendance à l’hydroélectricité, principal pourvoyeur énergétique du pays. « Les réserves d’eau étant basses dans les barrages, les prix de l’hydroélectricité sont relativement élevés. Avec des investissements importants dans le solaire, on pourra fournir plus d’électricité. Nous ne devrions ainsi presque plus subir de blackouts et les prix diminueront. » Avec ce projet, le pays africain pourrait se placer en 2016 troisième parmi les pays producteurs d’électricité solaire dans le monde, selon la Commission de régulation de l’énergie du Kenya. Une usine de fabrication de panneaux y a ouvert ses portes il y a deux ans, une première en Afrique centrale et de l’Est. Le Kenya compte aussi se doter du plus grand parc éolien d’Afrique subsaharienne, Lake Turkana Wind Power. Financé par la Banque Africaine de Développement, le site entrera en service en 2015 et générera jusqu’à 300 MW (1). Huit ans plus tard, malheureusement, seule la centrale solaire de Garissa a été mise en service (2019), pour une puissance de 55 MW. Trois centrales éoliennes ont tout de même été construites dans le même laps de temps.

Au Maroc également, Noor 1, la première centrale thermosolaire du Maroc, située à Ouarzazate, est fonctionnelle depuis 2016. Un chantier estimé à 600 millions d’euros. Au-delà, les ambitieux projets du Maroc visant à produire 2 000 mégawatts de solaire à l’horizon 2020 n’ont pas vu le jour. Le Maroc, dépourvu d’importantes réserves en hydrocarbures, s’était effectivement donné pour ambition de couvrir 42 % de ses besoins à l’aide des énergies renouvelables,à l’horizon 2020. Le royaume entend néanmoins disposer à terme de cinq parcs solaires, le premier étant celui de Ouarzazate, aux portes du Sahara, dont la capacité est estimée à 160 MW, soit l’un des plus importants projets au monde. Outre le solaire, il mise également sur le développement de l’éolien, et le plus grand parc du continent à été mis en production à Tarfaya (sud-ouest).

Centrale thermosolaire de Ouarzazate (20 Mars 2019)

L’Afrique peut-elle être en pointe d’un nouveau modèle de développement respectueux de la planète ? C’est ce qu’ont tenté de démontrer les chefs d’États africains, derrière le Congolais Denis Sassou N’Guesso, au sommet de la terre, à Rio, du 20 au 22 juin 2012. Fort d’une richesse naturelle incomparable, le continent a en effet lancé de nombreux projets qui pourraient mettre le continent sur la voie d’un développement économique durable. (2)

Déjà en 2012 donc, les représentants de 194 pays s’étaient rassemblés à Rio, du 20 au 22 juin, pour le sommet de la Terre. L’enjeu : définir la marche à suivre afin de préserver des ressources de la planète. Derrière le président congolais, Denis Sassou N’Guesso, les dirigeants africains avaient alors symboliquement, et unanimement, appelé à la création d’une Organisation des Nations unies pour l’environnement, en renforcement du Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE), dont le siège est situé à Nairobi au Kenya.

L’Afrique semble donc un bon candidat pour jouer un rôle majeur dans la préservation de l’environnement. Les délégations ont assuré que les pays du continent étaient disposés à asseoir leur économie et leur développement sur les nouvelles mesures de protection de l’environnement. À condition que les pays développés respectent leurs engagements financiers, a précisé le président sud-africain, Jacob Zuma, qui avait alors proposé que les pays ayant plus de capacités partagent une partie du fardeau pour façonner l’avenir du monde. Le continent africain est à coup sûr le meilleur laboratoire pour le développement durable. De nombreux pays y ont encore la possibilité d’adopter des technologies et des modes de vie économes en ressources, contournant les voies de développement inefficaces suivies par d’autres. Que ce soit dans l’énergie solaire au Sahara, dans l’éolien au Kenya et en Afrique du Sud, ou dans l’hydraulique, de nombreux projets ont déjà en partie façonné l’Afrique du futur. S’ils ne sont pas parfaits et soulèvent parfois des polémiques, comme le complexe Grand Inga en RDC ou le barrage Gibe III en Éthiopie, ils valent sans doute bien mieux qu’un attentisme destructeur.

En Amérique du Sud, le Chili se présente un peu comme un autre eldorado pour l’énergie solaire. Entre 2013 et 2014, son éventail de plantations photovoltaïques a augmenté de plus de 370 % avec 625 MW de capacité supplémentaire construite. On est bien loin des 6,5 GW ajoutées aux infrastructures solaires en 2014 aux États-Unis (1000 fois plus qu’en Amérique du Sud), mais la croissance américaine en proportion ne représente que 36 %.

Et les trois quarts de cette croissance seraient dus à l’activité d’un seul pays : le Chili. Il est sans aucun doute l’un des pays à suivre concernant l’énergie solaire. Sa géographie est particulièrement propice à l’implantation de fermes solaires, notamment sur les 103 000 km² du désert d’Atacama au nord du pays, qui fait partie des régions les plus exposées au soleil de la planète. L’exploitation solaire au Chili est également une des rares au monde à coûter moins cher que les autres sources d’énergie, et ce même en cas d’absence de subvention. Elle est ultra-compétitive.

Le Chili a déployé 13 centrales photovoltaïques entre 2014 et 2020, pour un total d’environ 1,7 GW. Désireux de se renforcer en Amérique du Sud, où les conditions de production d’énergie renouvelable sont avantageuses, l’opérateur français a participé au financement du plus grand parc solaire du Chili dans le désert d’Atacama. Étendu sur 400 hectares, ce complexe sera capable d’alimenter plus d’un million d’habitants en électricité, grâce à un ensoleillement sans pareil. Cependant, pour continuer de fournir du courant le soir et la nuit, son fonctionnement se couplera avec celui d’unités thermiques tournant au gaz naturel plutôt qu’au fioul (3).

Concrètement, le parc se situera dans le désert d’Atacama, dans la région d’Antofagasta. Situé à 1.700 mètres d’altitude, le site bénéficie en effet de « niveaux d’irradiations exceptionnels », fait valoir EDF. Ainsi, avec 860.000 modules photovoltaïques, il s’étendra sur environ 400 hectares, soit l’équivalent de 370 terrains de football. Et permettra d’alimenter dès 2023 « environ 1,2 million d’habitants, de 8 heures à 18 heures », assure le groupe. D’un montant total de 843 millions d’euros, le projet s’appuie sur un financement en fonds propres assuré à hauteur de 20% par EDF et son partenaire chilien AME, et en dette à hauteur de 80% portés par un pool bancaire. Prévu pour être finalisé en 2024, sa puissance sera de plus de 600 GW.

Le Groupe EDF est présent au Chili depuis 2014 avec l’objectif d’accompagner le pays dans sa transition vers un avenir énergétique décarboné et durable.

En Inde, l’État indien du Gujarat, qui a inauguré en 2008 le canal de La Narmada, a trouvé le moyen d’éviter l’assèchement de ce cours d’eau de 458 km vital aux habitants, tout en générant de l’électricité : le recouvrir de panneaux solaires ! Une solution qui permet de produire de l’énergie verte, tout en prévenant l’évaporation de l’eau due à la chaleur. Un projet pilote initié sur 1 km en 2014 et qui se poursuit en ce moment. 40 km ont été planifiés en 2021. Il va permettre de produire plus de 100 MW, tout en évitant la perte de 9 millions de litres d’eau par an. Chiffré à moins de 1,2 million d’euros, ce projet offrira un coût au mégawatt bien inférieur à celui d’une installation solaire classique. Les panneaux, qui prennent appui de part et d’autre du canal, ne nécessitent ni infrastructure ni nouvelles terres. Avec ses branches et ses sous-branches, le canal du Gujarat constitue un vaste réseau de cours d’eau de milliers de kilomètres. La Gujarat State Electricity Corporation estime que si 30 % de ce réseau était couvert de panneaux solaires, cela permettrait de produire jusqu’à 1,8 GW d’électricité tout en économisant près de 36 400 ha de terre.

Au rayon innovation encore, évoquons maintenant les panneaux solaires souples, les panneaux OPV (OPV pour Organic PhotoVoltaic). Souples et ultra-fins. Et donc plus « agiles » que les panneaux en silicium (qui alimentent aujourd’hui 90 % du marché), les panneaux souples pourraient demain équiper les toits des trains et des voitures, les stores, ou encore les tentes militaires. Transparents ou colorés, ils pourraient être intégrés aux façades des immeubles sous forme de fines couches de plastique. Les objets du quotidien pourraient eux aussi en être dotés, du parasol au sac à dos, en passant par nos vêtements. Autant d’applications qui permettront d’alimenter des appareils et systèmes électroniques embarqués. Et ainsi d’alléger la facture d’électricité, tout en gagnant en autonomie.

Déjà exploités par Heliatek (Allemagne) ou Konarka (États-Unis), cette souplesse du matériau s’accompagne de moindres coûts de production (4). Plus besoin de lourds panneaux, mais d’une simple pellicule souple sur laquelle est déposée de l’encre photovoltaïque, grâce à des imprimantes jet d’encre ou thermiques. Des procédés qui requièrent des investissements 10 à 20 fois inférieurs à ceux nécessités par la production de panneaux en silicium. Plus propre, l’OPV ne requiert enfin ni matière rare, ni solvant chloré, ni métal lourd, contrairement aux panneaux traditionnels. Le seul écueil porte sur les performances. Si Heliatek (dont les premiers produits à films solaires sont sortis fin 2013) a annoncé en janvier en janvier de la même année avoir atteint un rendement de 12 %, le rendement de l’OPV ne semble pas en mesure de rattraper celui du silicium, qui atteint désormais près de 25 % (chiffres enregistrés en laboratoire). En Allemagne, dès 2007, BASF a signé un contrat avec Bosch et les pouvoirs publics, afin d’investir 360 millions d’euros dans l’OPV. La France est loin de tout ça et s’est fait distancée, comme ce fut le cas avec les première et deuxième générations photovoltaïques.

Rappelons d’abord brièvement la technologie des deux premières générations. Les premiers panneaux photovoltaïques, élaborés à partir de silicium sous forme cristalline, présentaient le désavantage de n’être pas souples. Les panneaux de deuxième génération remédient à cette rigidité : élaborés en couches minces, ils peuvent être adaptés à de nouvelles surfaces. La troisième génération de panneaux solaires va plus loin dans ce sens : élaborés à partir de cellules solaires organiques dérivées de carbone, ces panneaux sont beaucoup plus fins, plus légers et bien plus souples.

Les dispositifs organiques présentent plusieurs difficultés supplémentaires par rapport à leurs équivalents inorganiques. Tout d’abord, avant une possible commercialisation, des avancées concernant l’efficacité et l’encapsulation doivent encore être réalisées. En effet, l’oxygène, très électronégatif, réagit avec les électrons en excès et modifie les propriétés physico-chimiques du polymère (4).

Utilisé pour la première fois en 1987 par le Rapport Brundtland la notion de développement durable se définissait ainsi :

Le développement durable est un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs. Deux concepts sont inhérents à cette notion : le concept de « besoins », et plus particulièrement des besoins essentiels des plus démunis, à qui il convient d’accorder la plus grande priorité, et l’idée des limitations que l’état de nos techniques et de notre organisation sociale impose sur la capacité de l’environnement à répondre aux besoins actuels et à venir. »

Le 22 avril 1970 eut lieu la première Journée mondiale de la Terre. Le Jour de la Terre est aujourd’hui reconnu comme l’événement environnemental populaire le plus important au monde. Son fondateur, le sénateur américain Gaylord Nelson, encouragea les étudiants à mettre sur pied des projets de sensibilisation à l’environnement dans leurs communautés. Aujourd’hui, le Jour de la Terre est célébré à travers le monde par plus de 500 millions de personnes dans 184 pays. Le 30 mars 2005, l’UNESCO publiait la première évaluation des écosystèmes pour le millénaire, un rapport accablant sur l’impact de l’homme sur la planète. Au cours des dernières années, les activités humaines ont modifié les écosystèmes pour satisfaire une demande croissante de nourriture, d’eau douce, de bois, de fibre et d’énergie… Une dégradation irréversible aux conséquences désastreuses puisque le bien-être de l’homme est menacé d’ici à quarante ans.

À l’approche de l’an 2000, le focus sur ce qu’on appelle le réchauffement climatique et l’énergie propre poussa des milliers de groupes sensibles à se fédérer grâce à internet. Une chaîne de tam-tam traversa, de village en village, le Gabon, toute l’Afrique et des centaines de milliers de personnes se regroupèrent sur le National Mall de Washington. Ce jour-là, le message lancé fut d’une limpidité absolue : une foule énorme de citoyens du monde demandèrent un changement rapide et décisif en faveur des énergies propres.

  1. https://www.wedemain.fr/respirer/le-kenya-vise-50-d-electricite-solaire-d-ici-a-2016_a413-html/
  2. source : http://lesclesdedemain.lemonde.fr
  3. https://www.latribune.fr/entreprises-finance/transitions-ecologiques/energie-edf-va-developper-le-plus-grand-parc-solaire-du-chili-895187.html
  4. D. M. de Leeuw, 1997 : Stability of n-type doped conducting polymers and consequences for polymeric microelectronic devices. Synthetic Metals, vol. 87, p. 53-59, voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_photovolta%C3%AFque_organique#Difficult.C3.A9s pour les autres écueils actuels de cette technologie.
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