In the present study, a comparative life cycle assessment (LCA) for evaluation of the environmental impacts of different fuels to generate electricity through a combined cycle is carried out. For this purpose, various heat sources including solar thermal, lignite, natural gas, oil, and hydrogen are investigated with LCA methods. The methods considered for the study include CML 2001 and ReCiPe Endpoint. The results of the present LCA study for both methods show that the hydrogen is the best fuel option according to the environmental impacts. The impact categories obtained from CML 2001 are the depletion of abiotic resources, eutrophication, global warming, marine sediment, and aquatic ecotoxicity, freshwater aquatic ecotoxicity and the competition of land. Furthermore, the human health, ecosystems and resource availability are investigated with the ReCiPe Endpoint method. The greenhouse gas emissions per kWh electricity generation are 0.19 kg CO2 eq for solar, 1.21 kg CO2 eq for lignite, 0.53 kg CO2 eq for natural gas, 1.11 kg CO2 eq for oil and 0.04 kg CO2 eq for hydrogen according to the CML 2001 method.
Titre de l'article
Évaluation comparative des impacts environnementaux de différents combustibles et de la chaleur solaire pour un cycle combiné
Évaluation comparative des impacts environnementaux de différents combustibles et de la chaleur solaire pour un cycle combiné
Introduction à l'article
Une grande partie de l'électricité produite et consommée dans différents pays est issue de ressources fossiles et polluantes. Les impacts sur l'environnement sont multiples. On peut noter par exemple le réchauffement climatique, les effets sur la couche d'ozone, ... Mais ces effets sont les résultats de l'utilisation de ces sources d'énergie, pour une meilleure visualisation de leurs impacts environnementaux, les auteurs proposent une évaluation du cycle de vie (LCA) afin de voir également l'impact pendant le cycle d'utilisation du produit ou du service sur l'environnement. Ici les auteurs s'intéressent aux effets de l'énergie solaire, de l'énergie hydrogène, de la lignite, du gaz naturel et du fioul dans un cycle combiné.
Une grande partie de l'électricité produite et consommée dans différents pays est issue de ressources fossiles et polluantes. Les impacts sur l'environnement sont multiples. On peut noter par exemple le réchauffement climatique, les effets sur la couche d'ozone, ... Mais ces effets sont les résultats de l'utilisation de ces sources d'énergie, pour une meilleure visualisation de leurs impacts environnementaux, les auteurs proposent une évaluation du cycle de vie (LCA) afin de voir également l'impact pendant le cycle d'utilisation du produit ou du service sur l'environnement. Ici les auteurs s'intéressent aux effets de l'énergie solaire, de l'énergie hydrogène, de la lignite, du gaz naturel et du fioul dans un cycle combiné.
Expériences de l'article
Les auteurs ont étudié l'effet des différentes sources d'énergie (énergie solaire, énergie hydrogène, lignite, gaz naturel et fioul) dans un système combiné les regroupant ensemble, en regardant les effets depuis le matériaux brut jusqu'aux traitements de ces énergies. La méthode LCA permet de qualifier les effets des énergies sur les sols, l'eau et l'air, de même que sur l'écologie et l'humain. Des méthodes d'analyse ont été utilisées telles que ReCiPe Endpoint et CML 2001 par les auteurs. Il y a 3 catégories d'impacts pour ReCiPe : la santé humaine, les écosystèmes et la disponibilité en ressources. Il y a 11 catégories d'impacts pour CML2001 regardant les effets sur l'eau, les sol et l'air. Les impacts dans toutes les catégories sont étudiés pour toutes les sources d'énergies.
Les auteurs ont étudié l'effet des différentes sources d'énergie (énergie solaire, énergie hydrogène, lignite, gaz naturel et fioul) dans un système combiné les regroupant ensemble, en regardant les effets depuis le matériaux brut jusqu'aux traitements de ces énergies. La méthode LCA permet de qualifier les effets des énergies sur les sols, l'eau et l'air, de même que sur l'écologie et l'humain. Des méthodes d'analyse ont été utilisées telles que ReCiPe Endpoint et CML 2001 par les auteurs. Il y a 3 catégories d'impacts pour ReCiPe : la santé humaine, les écosystèmes et la disponibilité en ressources. Il y a 11 catégories d'impacts pour CML2001 regardant les effets sur l'eau, les sol et l'air. Les impacts dans toutes les catégories sont étudiés pour toutes les sources d'énergies.
Résultats de l'article
Les résultats de cette étude montrent que parmi les énergies testées, l'hydrogène est celle qui a le moins d'effets néfastes sur les écosystèmes et la santé (la disponibilité des ressources a également été regardée) tandis que le pétrole et la lignite ont les effets les plus importants (Méthode ReCiPe). De même avec la seconde méthode, les résultats montrent que la lignite et le pétrole sont les ressources ayant le plus d'effets néfastes sur l'environnement (Méthode CML2001).
Les résultats de cette étude montrent que parmi les énergies testées, l'hydrogène est celle qui a le moins d'effets néfastes sur les écosystèmes et la santé (la disponibilité des ressources a également été regardée) tandis que le pétrole et la lignite ont les effets les plus importants (Méthode ReCiPe). De même avec la seconde méthode, les résultats montrent que la lignite et le pétrole sont les ressources ayant le plus d'effets néfastes sur l'environnement (Méthode CML2001).
Ce que cet article apporte au débat
Cet article montre que certaines énergies ont de forts effets sur l'environnement, les écosystèmes ou encore la santé mais sont encore très utilisées. L'utilisation de l'énergie éolienne pourrait ainsi être une solution pour réduire l'utilisation d'énergies fossiles et donc diminuer les effets de ces énergies sur l'environnement.
Cet article montre que certaines énergies ont de forts effets sur l'environnement, les écosystèmes ou encore la santé mais sont encore très utilisées. L'utilisation de l'énergie éolienne pourrait ainsi être une solution pour réduire l'utilisation d'énergies fossiles et donc diminuer les effets de ces énergies sur l'environnement.
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