Des analystes de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) ont publié des travaux sur les liens entre l’eau, la transition énergétique et le changement climatique à l’occasion de la Journée mondiale de l’eau le 22 mars 2020 mais aussi dans la perspective de la CPO 26, repoussée de novembre 2020 à 2021 (voir notre article).
« L'eau est essentielle pour toutes les phases de la production d'énergie, des combustibles fossiles aux biocarburants et à la production d'électricité. Aujourd'hui, le secteur de l'énergie représente 10 % des prélèvements mondiaux d'eau et 3 % de la consommation. Si le secteur de l'énergie veut lutter contre le changement climatique, il doit aussi penser à l'eau. Étant rappelé que le secteur de l'énergie est un contributeur clé au changement climatique, représentant plus des deux tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre », rappelle l’AIE.
Selon les calculs des analystes de cette agence, le secteur de l'énergie prélève environ 340 milliards de mètres cubes d'eau (le volume d'eau prélevé d'une source) et consomme environ 50 milliards de mètres cubes (le volume d'eau prélevé mais non retourné à la source).
L'énergie est également vitale pour une série de processus liés à l'eau, notamment sa distribution, le traitement des eaux usées et le dessalement. La majeure partie est sous forme d'électricité (850 TWh), représentant environ 4 % de la consommation mondiale d'électricité. Le reste (environ 50 millions de tonnes équivalent pétrole) est utilisé pour certaines technologies de dessalement et pour les pompes diesel.
Pour l’AIE, « la gestion du lien entre eau-énergie est cruciale pour la communauté énergétique car elle a des implications pour les transitions énergétiques propres, la sécurité énergétique et la réalisation des objectifs de développement durable. Les moyens de réduire les contributions du secteur de l'énergie aux émissions de gaz à effet de serre tout en renforçant sa résilience aux impacts du changement climatique nécessiteront une compréhension du lien eau-énergie afin d'éviter des conséquences imprévues, d'anticiper les points de stress et de mettre en œuvre les politiques, technologies et pratiques qui nous mènent sur la voie d'un avenir énergétique plus sûr et durable ».
Le « stress hydrique »
Aussi, d’un côté, l’AIE appelle « l'industrie et les Gouvernements à accélérer leurs efforts pour déployer les technologies et les solutions qui permettent de réduire les émissions à court terme à grande échelle ». De l’autre, elle alerte sur le fait que « les combustibles ou les technologies utilisés pour réaliser cette transition pourraient, s'ils n'étaient pas correctement gérés, exacerber ou être limités par le stress hydrique en fonction de l'emplacement, de la disponibilité de l'eau et des utilisateurs concurrents ».
Il y a des technologies comme l'énergie éolienne et solaire photovoltaïque qui nécessitent très peu d'eau. Mais d'autres, comme les biocarburants, la concentration de l'énergie solaire (CSP), la capture, l'utilisation et le stockage du carbone ou l'énergie nucléaire, peuvent avoir des demandes en eau plus importantes. « Cela souligne l'importance de prendre en compte l'utilisation de l'eau dans les décisions de politique énergétique. »
Par exemple, prendre des mesures pour améliorer l'efficacité des centrales électriques, déployer des systèmes de refroidissement avancés et mieux utiliser l'eau non douce et le recyclage de l'eau peuvent tous aider à garantir que les plans de décarbonisation sont intelligents en matière d'eau.
Incertitude accrue quant à la disponibilité future de l'eau
Pour l’AIE, « au-delà de la simple compréhension de l'impact des choix énergétiques sur les ressources en eau, il faut mieux comprendre et planifier l’effet des conséquences climatiques liées à l'eau sur le secteur de l'énergie ».
La pénurie d'eau a déjà un effet sur la production et sur la fiabilité de l'énergie ; de nouvelles contraintes peuvent remettre en question la viabilité physique, économique et environnementale des futurs projets. D'un autre côté, la diminution des ressources en eau douce peut conduire à une plus grande dépendance à l'égard de sources d'approvisionnement en eau à forte intensité énergétique telles que le dessalement. Chacun d'eux a des implications potentielles pour la sécurité énergétique.
De nombreux pays sont déjà confrontés à un certain degré de « stress hydrique » et il y a une incertitude accrue quant à la disponibilité future de l'eau et à l’effet que le changement climatique aura sur les ressources en eau. Le changement climatique devrait modifier la fréquence, l'intensité, la saisonnalité et la quantité de précipitations ainsi que la température des ressources, ce qui affecte les infrastructures énergétiques et hydrauliques.
Plusieurs pays pourraient constater que leurs plans visant à accroître la production d'électricité dans au moins certaines parties du pays dépendront de la disponibilité de l'eau. L’AIE cite l’exemple de l’Inde où les sécheresses et les pénuries d'eau ont déjà affecté les centrales thermiques et entraîné une perte de 14 TWh de production d'énergie thermique en 2016 en raison de pénuries d'eau.
L'augmentation des températures peut également signifier que certaines centrales électriques ne sont plus en mesure de se conformer aux réglementations en matière de température de rejet d'eau. À ce titre, les plans de production d'électricité qui reposent sur des technologies plus gourmandes en eau devront tenir compte de la disponibilité actuelle et future de l'eau dans le choix des sites et des technologies de refroidissement et, si possible, utiliser des sources d'eau alternatives.
La vulnérabilité de l’hydroélectricité
L’hydroélectricité, qui joue un rôle important dans les plans de décarbonisation de nombreux pays, est particulièrement vulnérable aux conséquences climatiques.
En Afrique, où l'hydroélectricité représente 22 % de la production d'électricité (contre 16 % dans le monde), le changement climatique a déjà affecté la capacité de la plus grande centrale hydroélectrique de Zambie, entraînant des pannes de courant.
En plus d'être un pilier clé des transitions énergétiques propres, l'hydroélectricité est également une source importante de flexibilité du système qui peut permettre des parts plus élevées d'énergies renouvelables plus variables. À ce titre, il sera essentiel de comprendre les risques climatiques et de mettre en place les mesures techniques et politiques nécessaires pour renforcer la résilience de l'hydroélectricité. L’AIE conclut : « La hausse de la demande en eau, couplée à une incertitude croissante sur l'approvisionnement en eau et à une diminution de la qualité de l'eau, augmentera l'énergie nécessaire pour déplacer, pomper et traiter l'eau. L'utilisation plus efficace de l'eau et la lutte contre les pertes d'eau dues aux fuites, aux ruptures et aux vols de tuyaux peuvent aider à atténuer l'augmentation de la demande d'énergie et à accroître la disponibilité de l'eau. L'eau ne doit pas être un facteur limitant pour le secteur de l'énergie et une augmentation de la demande en eau ne doit pas conduire à une hausse similaire de la demande d'énergie. Mais à moins que l'énergie et l'eau ne soient considérées en tandem, il est peu probable que nous atteignions nos objectifs de transition énergétique et de sécurité énergétique. »
