Quel est le Bilan Carbone© des éoliennes ?
Lorsqu’une éolienne fonctionne, elle n’émet pas de CO₂. On parle donc d’énergie verte. Néanmoins, sa fabrication, sa maintenance et sa gestion en fin de vie émettent des émissions de gaz à effet de serre.
Ainsi, pour connaître précisément l’impact environnemental des éoliennes, il faut analyser les émissions émises durant tout son cycle de vie, donc de sa fabrication à son recyclage.
Regardons plus en détail le bilan carbone des éoliennes.
Bilan Carbone© et ACV : 2 outils complémentaires pour évaluer l’impact d’un parc éolien
Pour comprendre l’empreinte carbone d’une éolienne, deux outils nous seront nécessaires du fait de leur complémentarité. 👇
- Le Bilan Carbone© : développé par l’ADEME (Agence de la Transition Écologique), il quantifie toutes les émissions de GES émises par un produit, en passant par celles émises lors de sa fabrication, de son utilisation, de son exploitation et de sa maintenance. Notons que toutes les émissions de gaz à effet de serre sont prises en compte (méthane, CO₂, protoxyde d’azote, etc.). Néanmoins, pour faciliter la lecture des données, elles sont toutes exprimées en dioxyde de carbone équivalent (CO₂e).
- L’Analyse du Cycle de Vie (ACV) : À l’inverse du Bilan Carbone© qui se concentre uniquement sur les émissions de GES, l’ACV offre une approche multicritères. Concrètement, l’ACV étudie l’ensemble des impacts environnementaux d’un produit, et ce, de sa fabrication à son recyclage. Par exemple, l’impact sur la biodiversité, sur les sols, l’épuisement des ressources, la déforestation, etc.
💡 Le saviez-vous ? Il existe 2 types d’éolienne : l’éolienne offshore qui est posée en mer et celle onshore située sur la terre. En 2024, on compte environ 9 500 éoliennes sur terre et en mer réparties sur 2 262 parcs (en France métropolitaine et Outre-mer.)
Comprendre le bilan carbone d’une éolienne
D’après l’ADEME, le taux d’émission du parc éolien en France est de :
- 15,6 g CO₂e par kWh pour l’éolien offshore ;
- 14,1 g CO₂e par kWh pour l’éolien onshore.
Leur bilan carbone n’est donc pas neutre. Néanmoins, il reste faible. À titre de comparaison, le gaz naturel rejette 469 g CO₂-eq / kWh, le charbon 1001 g et le pétrole 840 g.
Il est alors nécessaire de développer les énergies renouvelables, notamment les éoliennes, pour atteindre la neutralité carbone en France d’ici à 2050. En 2021, selon France Énergie Éolienne (FEE), le parc éolien en France a fourni 7,8 % de la production d’électricité de notre pays.
💡 Bon à savoir : les données ci-dessus concernent uniquement le parc éolien français. Sachez que ces chiffres diffèrent en raison des mix énergétiques propres à chaque pays.
Désormais, analysons le cycle de vie des éoliennes pour comprendre leur impact sur l’environnement. 👇
Étape 1 : La fabrication des éoliennes
La fabrication des composants d’une éolienne est l’étape ayant le plus d’impact sur l’environnement, surtout en raison de la consommation d’énergie nécessaire. D’ailleurs, elle peut représenter jusqu’à 65 % de leur empreinte carbone.
Concrètement, cette étape comprend la fabrication 👇
- des pales en fibres de verre ou en carbone et en résines plastiques. Les pales permettent de capter l’énergie cinétique du vent afin de la transformer en énergie mécanique ;
- de la nacelle qui abrite la génératrice et d’autres composants mécaniques et électriques essentiels au fonctionnement de l’éolienne (asynchrone, synchrone à rotor bobiné ou synchrone à aimants permanents). La nacelle convertit l’énergie mécanique fournie par les pales en énergie électrique. Elle contient aussi des systèmes de contrôle pour orienter les pales, surveiller les conditions de fonctionnement et optimiser la production d’énergie ;
- du mât en béton ou acier. Il supporte la nacelle et les pales à une hauteur suffisante pour capter les vents dans l’atmosphère ;
- de la fondation, souvent de type gravitaire, qui assure la stabilité de l’éolienne.
Les matériaux utilisés pour la fabrication des éoliennes, notamment l’acier, alourdissent leur empreinte carbone. Par exemple, la production d’une tonne d’acier peut émettre jusqu’à 2 tonnes de CO₂e. Ce chiffre est principalement dû à l’extraction et à la production de ce matériau.
De plus, la fabrication des éoliennes offshore (en mer) nécessite l’utilisation de terres rares : des métaux et des composés métalliques utilisés dans les procédés de fabrication de haute technologie. En effet, ces terres rares sont utilisées pour construire les nacelles qui possèdent des générateurs à aimants permanents. Néanmoins, toujours selon l’ADEME, les terres rares représentent moins de 0,001 % du poids de l’éolienne.
Étape 2 : L’installation des parcs éoliens
Cette étape comprend :
- le transport routier des composants de l’éolienne : nacelle, rotor, mât et béton et acier pour les fondations ;
- l’assemblage : l’assemblage des composants d’une éolienne nécessite une consommation d’énergie de 0,5 kWh par kilogramme d’éolienne assemblée (source : Ecoinvent) ;
- la transformation des sols : fondation en béton ou structure en acier pour les éoliennes terrestres et dragage et stabilisation du fond marin pour les éoliennes en mer ;
- la construction d’une route d’accès pour les éoliennes terrestres : pour chaque parc éolien, environ 10 km de routes d’accès sont construites pour permettre le transport des matériaux et des composants vers le site (source : Ecoinvent ) ;
- le raccordement de réseau : chaque éolienne nécessite environ 1 km de câble pour être raccordée au réseau électrique. Ces câbles permettent de transporter l’électricité générée par l’éolienne jusqu’au réseau principal.
Pour cette seconde étape, l’impact est principalement lié au carburant consommé par les machines de construction et par le transport des composants de l’éolienne. Néanmoins, l’installation d’un parc éolien constitue une faible part de l’empreinte carbone globale des éoliennes.
Étape 3 : L’usage et la maintenance
Ici, il faut analyser l’impact causé par le changement de la nacelle, des pales de rotor ou encore le transport des agents de maintenance en véhicule ou en bateau jusqu’au parc éolien.
Cette étape représente moins de 10 % du bilan carbone des éoliennes. En effet, l’impact est principalement dû aux émissions de CO₂ émis par les moyens de transport des techniciens.
Par exemple, les bateaux consomment environ 7 500 litres de fioul par éolienne par an. Quant aux agent de maintenance, ils parcourent en moyenne 2 160 km / an (données Ecoinvent).
Étape 4 : La gestion en fin de vie
La méthodologie Bilan Carbone© de l’ADEME ne tient pas compte de la gestion des éoliennes en fin de vie. C’est pourquoi, on utilise l’Analyse du Cycle de Vie pour connaître précisément leur impact environnemental, notamment la phase de fin de vie (après 20 à 30 ans d’utilisation environ.)
Alors, les éoliennes sont-elles recyclables ? La réponse est oui, du moins en grande partie.
En effet, plus de 90 % d’une éolienne est recyclable, notamment :
- L’aluminium ;
- La fonte ;
- L’acier ;
- Le cuivre ;
- Le béton armé.
Seules les pales sont difficilement recyclables. Néanmoins, l’énergie utilisée pour leur traitement en fin de vie est récupérée. De plus, la loi européenne interdit l’enfouissement des pales.
La loi impose aussi le démantèlement des sols des éoliennes (et des câbles dans un rayon de 10 mètres) lorsqu’elles arrivent en fin de vie. Idem, pour celles en mer. (arrêté du 22 juin 2020)
💡 Le saviez-vous ? Le groupe Siemens Gamea hispano-allemand produit des pâles 100 % recyclables pour les éoliennes en mer. De plus, le groupe s’engage à produire des éoliennes 100 % recyclables d’ici à 2040.
Quel est l’impact des éoliennes sur la biodiversité ?
Bien entendu, l’installation d’un parc éolien a des répercussions sur la biodiversité. Néanmoins, il existe de nombreuses réglementations pour limiter leur impact.
Tout d’abord, avant l’implantation d’éoliennes, une étude d’impact sur plusieurs années est obligatoire afin d’évaluer leur impact sur la biodiversité. L’objectif est clair : zéro perte nette de biodiversité. De plus, une fois le parc installé, un suivi environnemental est là aussi obligatoire pour s’assurer du respect de la biodiversité tout au long de leur durée de vie.
La France adopte également d’autres mesures pour minimiser les potentiels effets négatifs sur la biodiversité durant la phase d’exploitation des éoliennes, telles que des systèmes de détection des animaux environnants et des dispositifs d’effarouchement.
En revanche, il faut savoir que les éoliennes contribuent à la mortalité des oiseaux et des chauves-souris. Mais il est important de noter que l’impact de l’éolien est inférieur à celui des prédateurs naturels ou des collisions avec les bâtiments, les voitures et les lignes à haute tension – mais si le nombre d’éoliennes augmente encore, la mortalité des oiseaux augmentera aussi.
Sachez aussi que la construction des éoliennes en mer contribuent à l’acidification et l’eutrophisation des océans en raison de l’utilisation de carburant par les navires se rendant sur les parcs éoliens. Néanmoins, il existe encore trop peu de données sur ce sujet.
Bilan carbone éolienne : En bref
L’électricité produite par l’éolien figure parmi les sources les moins émettrices de carbone.
En effet, en France, les émissions de gaz à effet de serre associées à la production d’électricité d’une éolienne varient entre 14 et 16 CO₂e/kWh, selon qu’elle est installée à terre (onshore) ou en mer (offshore).
Ces chiffres positionnent ainsi l’énergie éolienne, aux côtés de l’hydraulique et du nucléaire, comme l’une des sources d’énergie les moins émettrices de CO₂** sur l’ensemble de son cycle de vie en France. 👏
Retenons alors que l’empreinte carbone d’une éolienne est principalement due à sa fabrication et au transport de ses composants.
Cette faible empreinte est un avantage significatif dans la lutte contre le réchauffement climatique et la transition vers une production d’énergie respectueuse de l’environnement. Ainsi, les éoliennes contribuent aussi à réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et à atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050 !
