La notion de “nexus eau-énergie” fait référence à la relation entre l’eau utilisée pour la production énergétique, y compris les combustibles (pétrole, gaz fossile), l’électricité, ainsi que l’énergie utilisée pour fournir, chauffer/refroidir, distribuer et traiter l’eau (dont les eaux usée).
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Cette relation n’est pas une boucle fermée puisque l’eau traitée avec l’énergie n’est pas la même que celle utilisée lors du processus de production énergétique. En revanche, la majorité des formes de productions énergétiques font appel à un apport d’eau ce qui rend la relation inextricable.
Elle porte plusieurs noms: connexion eau-énergie, complexe eau-énergie, interaction eau-énergie, nexus eau-énergie. En anglais, on parle de “water-energy nexus”.
1994: Peter Gleick met en évidence l’interdépendance des flux d’énergie et d’eau
2014: le département de l’Énergie des États-Unis (DOE) publie un rapport sur l’interaction eau-énergie incitant à mener des politiques conjointes eau-énergie qui soient cohérentes en termes de gestion des risques et vulnérabilités notamment face au changement climatique et ce dans une optique de sécurité nationale.
1. L’eau utilisée pour la production énergétique
La production énergétique consomme systématiquement de l’eau :
– soit pour la construction de la capacité de production (traitement des matières premières utilisées à l’installation, construction et entretien de l’usine)
– soit pour assurer le flux à savoir la production d’électricité.
L’eau virtuelle est l’eau utilisée pour traiter les matières premières des matériaux, utilisés par exemple dans la production d’électricité éolienne ou photovoltaïque.
L’eau est prélevée lorsqu’elle ne réduit pas l’apport en eau aux utilisateurs situés en aval du flux: l’eau prélevée retourne à la même source. A titre d’exemple, une centrale thermoélectrique utilise l’eau pour le refroidissement. Les centrales thermoélectriques sont de loin les plus grandes utilisatrices d’eau. L’eau prélevée retourne au système pour de futures utilisations, en aval du flux, elle a été généralement dégradée, souvent à cause de la pollution chimique ou thermique, son débit naturel est modifié, ce qui n’est pas pris en compte dans l’évaluation.
L’eau est consommée si elle est complètement éliminée du système, par exemple, pour l’agriculture, pour la consommation des humains ou par évaporation. Tous ces facteurs sont à considérer, ainsi que les aspects spatio-temporels rendant d’autant plus ardu l’évaluation de l’utilisation de l’eau.
En France, la production énergétique représente 64% des prélèvements et 22% de la consommation. Il faudrait extrapoler cette consommation d’eau nécessaire à l’extraction de l’énergie (uranium, pétrole, gaz, matériaux utilisés dans la construction des infrastructures énergétiques (ENR et non ENR) etc.) faite en dehors du territoire français et qui participe à assécher les ressources hydriques locales.
L’eau est aussi utilisée pour la production d’énergie. La photosynthèse se fait grâce à l’eau, l’énergie solaire et au CO2, éléments sans lesquels il n’y aurait pas de croissance de la biomasse. Si l’eau ou l’ensoleillement manquent, la croissance sera ralentie. L’énergie obtenue par la combustion sera moindre.
2. L’énergie utilisée pour la production d’eau
Le recyclage des eaux usées (REUT), le dessalement et la réutilisation des eaux qui sont des sources en eau non conventionnelles notamment pour les territoires qui ont des ressources en eau douce limitées, participent à réduire l’écart entre un approvisionnement durable et les prélèvements d’eau douce, mais ils participent aussi à augmenter la demande énergétique du secteur de l’eau. Les processus de réutilisation de l’eau et du dessalement représentent environ 25% de la consommation d’énergie dans le secteur de l’eau pour moins de 1 % des besoins mondiaux en eau.
D’ici à 2040, ces deux sources pourraient représenter 4 % des approvisionnements en eau, et représenter ainsi 60 % de la consommation énergétique du secteur de l’eau. Les pays du Moyen-Orient pourraient voir plus de 10% de leur consommation finale d’énergie être accaparée par les capacités de dessalement.
Pourtant, la consommation d’énergie nécessaire augmente alors que le pic de production du pétrole conventionnel est passé. Il faut de plus en plus d’énergie pour produire la même quantité d’énergie et la consommation d’eau globale augmente, nécessitant plus d’énergie afin de la traiter. Il y a un dangereux effet de ciseaux
[rajouter un lien vers le nexus énergie-matières premières et un lien vers le nexus “eau-matières premières]
Sources :
https://www.globalwaterforum.org/wp-content/uploads/2012/10/Spang-Figure-3.png
