Analyse de l'intensité matière des technologies énergétiques en tenant compte de la rareté

Analyse de l'intensité matière des technologies énergétiques en tenant compte de la rareté des matériaux

Introduction

Dans le contexte actuel de transition énergétique vers des systèmes plus durables, tels que les énergies renouvelables et les véhicules électriques, une question essentielle se pose : quelle est l'empreinte matérielle de ces technologies ? En effet, ces technologies nécessitent l'utilisation de divers matériaux, dont certains sont rares ou stratégiques. Dans cette étude, j'ai analysé l'intensité matière de différentes technologies énergétiques, en pondérant cette intensité par le degré de rareté des matériaux utilisés.

Méthodologie

Pour réaliser cette analyse, j'ai commencé par recueillir des données sur l'intensité matière des différentes technologies énergétiques (RTE FE 2050 - annexes 2022). Ces données indiquent la quantité de chaque matériau nécessaire pour produire une unité d'énergie (exprimée en t/MW ou t/MWh) pour chaque technologie. Les technologies analysées comprennent le nucléaire, le solaire photovoltaïque, l'éolien, l'hydraulique, la bioénergie, les turbines à combustion, les cycles combinés, et les batteries stationnaires et de véhicules électriques.

Ensuite, j'ai collecté des informations sur la rareté de chaque matériau. Ces informations sont disponibles dans des sources telles que les rapports de l'U.S. Geological Survey et de la British Geological Survey. La rareté est généralement exprimée par un facteur de rareté, qui est un nombre entre 0 et 1 indiquant la disponibilité relative du matériau dans la croûte terrestre.

Une fois ces données collectées, j'ai pu pondérer l'intensité matière de chaque technologie par le degré de rareté des matériaux utilisés. Pour ce faire, j'ai utilisé le logarithme négatif (base 10) du facteur de rareté, qui amplifie l'importance des matériaux très rares tout en atténuant celle des matériaux moins rares. La formule utilisée pour cette pondération est la suivante :

intensité de matière pondérée = intensité matière X −log10​(facteur de rareté)

Résultats

L'application de cette méthode de pondération a permis de générer un graphique présentant l'intensité matière pondérée de chaque technologie énergétique. Dans le graphique ci-dessus, chaque barre représente une technologie, et la hauteur de chaque segment de couleur dans une barre indique la quantité pondérée de ce matériau par unité d'énergie produite pour cette technologie.

Un tableau résumant ces résultats :

Conclusion

Cette analyse a mis en évidence l'importance de prendre en compte la rareté des matériaux dans l'évaluation de l'impact environnemental des technologies énergétiques. Alors que la transition vers des systèmes énergétiques plus durables se poursuit, il sera crucial de continuer à surveiller et à évaluer l'utilisation des matériaux rares et stratégiques. Cette analyse a également montré que l'utilisation d'une pondération basée sur le logarithme négatif du facteur de rareté peut être un outil précieux pour mettre en évidence l'importance relative des matériaux rares dans l'empreinte matérielle des technologies énergétiques.