Électricité hivernale à partir d’huile de palme

Dans les conditions données, la Suisse connaîtra un important déficit d’électricité en hiver 2050. Il pourrait être comblé par des biocarburants importés, mais l’effort serait gigantesque.

Dans Weltwoche Grün no 42/25, j’ai montré qu’il manquera à la Suisse, en hiver 2050, 17 térawattheures (TWh) d’électricité si nous avons réalisé la transition énergétique prévue. Autrement dit, si, conformément aux « Perspectives énergétiques 2050+ », nous sommes complètement sortis des énergies fossiles d’ici 2050, avons arrêté toutes les centrales nucléaires et électrifié l’ensemble de la production d’énergie. L’électricité sera alors produite exclusivement à partir d’énergies renouvelables, en particulier l’hydroélectricité et le photovoltaïque.

Énergies exclusivement renouvelables : barrage d’Albigna dans le val Bregaglia.
© KEYSTONE / GAETAN BALLY

Cette problématique du déficit d’électricité hivernale ainsi créé a été analysée en détail dans mon nouveau livre, que je viens d’achever, « Trou d’électricité en hiver – Notre transition énergétique va-t-elle échouer ? ». Le livre paraîtra fin mars aux éditions Königstuhl, où mon ouvrage « Énergie nucléaire – Le tabou » est déjà sorti en 2023. Lors du nouveau calcul de l’ampleur de ce déficit hivernal, le livre arrive même à 19 TWh – par hiver, on entend toujours les quatre mois de novembre à février. J’ai en outre pris en compte le fait qu’en 2050 nous pourrons importer en hiver la même quantité d’électricité qu’aujourd’hui. Le déficit d’électricité en hiver se réduit ainsi à 16 TWh.

 

Un carburant d’un genre particulier

Dans le livre, j’examine comment ce déficit hivernal peut être comblé à l’aide des technologies les plus diverses. Je décris ici comment les 16 TWh peuvent être produits par la conversion en électricité d’huile végétale synthétique. C’est Andreas Züttel, professeur de chimie physique à l’EPF Lausanne, qui m’a rendu attentif à cette variante technologique. Dans cette variante, on produit à partir d’huile végétale, par hydrogénation avec de l’hydrogène, du HVO (Hydrotreated Vegetable Oil). Le HVO est donc un carburant synthétique fabriqué à partir de matières premières biogènes. On parle souvent aussi de « diesel renouvelable ».

Dans des centrales à cycle combiné gaz-vapeur fonctionnant avec ce HVO, on produit finalement l’électricité hivernale nécessaire. Dans le graphique de la page en vis-à-vis, les étapes nécessaires à ce processus ont été rassemblées sur la base des chiffres fournis par Andreas Züttel et assorties des quantités correspondantes, de sorte qu’au final on obtient les 16 TWh d’électricité hivernale requis.

Comme le montre le graphique, l’huile de palme est utilisée comme matière première. La raison en est le rendement surfacique élevé de l’huile de palme : avec les palmiers, on peut récolter cinq à huit fois plus d’huile par hectare qu’avec le colza ou le tournesol. Pour les trois millions de tonnes d’huile de palme nécessaires à la production des 16 TWh d’électricité hivernale, il faudrait une plantation d’une superficie de 8000 kilomètres carrés – ce qui correspond à la superficie des cantons de Berne et de Zurich réunis. Une telle plantation compterait environ 110 millions de palmiers. Les palmiers à huile ne prospèrent toutefois que dans des pays proches de l’équateur au climat tropical : nous dépendrions donc d’un pays comme, par exemple, l’Indonésie, d’où proviennent environ 60 % de la production mondiale d’huile de palme.

À partir des 16 millions de tonnes de fruits oléagineux récoltés, on produit dans une huilerie de l’huile de palme, représentée par une goutte verte dans le graphique. Cette huile de palme constitue la matière première pour la technologie d’hydrogénation, dans laquelle, avec l’ajout de 120 000 tonnes d’hydrogène, on produit, par des processus de fractionnement et de distillation, une huile synthétique (goutte noire).

 

Transport, stockage, combustion

Pour la production des 120 000 tonnes d’hydrogène vert (H2) nécessaires, il faut au total environ sept térawattheures d’électricité issue de sources renouvelables. Cela devrait être probablement moins coûteux dans un pays proche de l’équateur que chez nous. Il faudrait toutefois que l’ensemble de l’infrastructure pour la production d’hydrogène, avec des batteries de stockage et des électrolyseurs, soit également disponible dans ce pays.

Les 3,4 milliards de litres d’huile synthétique (HVO) ainsi obtenus à l’étranger doivent ensuite être transportés par pétroliers jusqu’à Rotterdam, puis acheminés chez nous par camion. Avec un pétrolier diesel moyen, il faudrait plus de 70 voyages, qui dureraient chacun 35 à 40 jours. Une fois arrivés chez nous, nous pourrions profiter du fait que nous disposons déjà d’un nombre suffisant de réservoirs à mazout dans lesquels le HVO pourrait être stocké. Au bout de la chaîne, pour produire 16 TWh d’électricité pendant les quatre mois d’hiver, il faudrait disposer de centrales à cycle combiné gaz-vapeur (CCG) d’une puissance totale de sept gigawatts – ce qui correspond à dix grandes installations qu’il nous faudrait construire ex nihilo.

À quoi ressemble le besoin en surface pour cette variante technologique ? Le besoin en surface à l’intérieur du pays est très faible : les centrales à gaz nouvellement construites ne nécessiteraient qu’environ 1,5 kilomètre carré. En revanche, les besoins en surface à l’étranger sont énormes : aux 8000 kilomètres carrés de plantations s’ajouteraient encore les surfaces nécessaires à la production de l’huile synthétique, y compris la production d’hydrogène.

Et quels sont les coûts de cette variante à base de biohuile ? Là encore, les coûts d’investissement encourus dans le pays sont relativement faibles : pour les dix centrales CCG, il faudrait compter environ huit milliards de francs. En revanche, les coûts d’exploitation annuels seraient très élevés. Ils se décomposent comme suit : 3,5 milliards de francs pour la production de l’huile synthétique et 1,5 milliard pour la production d’hydrogène nécessaire. Les coûts de transport vers l’Europe s’élèveraient à environ 250 millions, soit seulement quelques pour cent des coûts de production. Il en résulterait au total des coûts d’exploitation très élevés, de plus de cinq milliards de francs par an.

« Diesel renouvelable » : étapes nécessaires à la production de 16 TWh d’électricité hivernale.

 

Des solutions éloignées de la réalité

D’un point de vue purement technique, il serait donc possible de combler entièrement notre déficit d’électricité hivernale avec de l’huile végétale synthétique. Il y a toutefois deux écueils : le premier réside dans l’opposition largement répandue à la production d’huile de palme. Pratiquement toutes les grandes organisations environnementales, de nombreux pays européens ainsi que certaines entreprises la rejettent par principe. La principale raison en est que des forêts tropicales humides sont défrichées et des surfaces brûlées, ce qui entraîne des émissions de CO2 relativement élevées. À cela s’ajoute le fait que les plantations de palmiers à huile, en tant que monocultures, ne permettent pas une grande biodiversité.

Malheureusement, la voie de la certification d’une huile de palme produite de manière manifestement durable s’avère elle aussi irréaliste, car il est très difficile de définir – et surtout de faire respecter – des critères de durabilité correspondants. Apparemment, seule une fraction de la production mondiale répond à de tels critères. De plus, le prix de l’huile de palme augmente d’environ 40 % en raison de la certification.

Le deuxième écueil est probablement encore plus important : pour réaliser cette solution à base d’huile végétale synthétique, nous devrions conclure un accord avec un ou plusieurs pays proches de l’équateur qui nous garantissent un approvisionnement fiable en très grandes quantités de HVO. Une telle dépendance totale vis-à-vis de l’étranger est toutefois plus que problématique. D’autant plus que la transition énergétique s’accompagne justement de la promesse de devenir indépendant de l’étranger dans le domaine de l’énergie.

 

Martin Schlumpf est musicien et expert en énergie. Son livre « Trou d’électricité en hiver – Notre transition énergétique va-t-elle échouer ? » paraîtra fin mars.