L’énergie éolienne, solaire et les batteries reposent sur les combustibles fossiles.
Peut-on fabriquer des éoliennes et des panneaux solaires à partir d’une chaîne d’approvisionnement alimentée par des éoliennes et des panneaux solaires ?
La réponse est non.
Les éoliennes et les panneaux solaires dépendent de chaînes d’approvisionnement fortement consommatrices d’énergies fossiles, et les solutions technologiques permettant de remplacer ces énergies dans leur production n’existent pas encore, et n’existeront peut-être jamais. Cet article détaille la situation.
L’article d’aujourd’hui est un exercice de compréhension quantitative des véritables défis d’une transition énergétique et vise à dépasser l’affirmation selon laquelle nous disposons de toutes les technologies nécessaires à une décarbonation profonde — qui met généralement l’accent sur le déploiement massif de la production d’énergie éolienne et solaire, accompagné du stockage par batteries.
Les énergies dites « renouvelables » sont loin d’être renouvelables. Certes, les technologies solaires et éoliennes, associées au stockage, peuvent contribuer à la décarbonation de l’électricité. Cependant, elles reposent chacune sur une forte dépendance aux combustibles fossiles .
Examinons quelques chiffres.
La feuille de route de l’AIE pour la neutralité carbone d’ici 2050 prévoit une multiplication par 20 de la capacité photovoltaïque et par 11 de la capacité éolienne . Ces augmentations impliquent que les ajouts annuels de capacité solaire doivent atteindre 630 GW par an d’ici 2030 et que la capacité éolienne doit augmenter de 390 GW par an. Le stockage par batteries doit être multiplié par 14 pour atteindre 1 200 GW d’ici 2030 .
Ces chiffres impliquent une mobilisation sans précédent des matières premières et de la production industrielle. Par exemple :
La production mondiale d’acier s’élève actuellement à environ 1,9 milliard de tonnes par an . Les éoliennes sont composées à 71-79 % d’acier (en masse) . La Commission sur les transitions énergétiques estime qu’une transition vers la neutralité carbone nécessitera 6,5 milliards de tonnes de matières premières entre 2022 et 2050, dont 95 % d’acier, de cuivre et d’aluminium – soit l’équivalent d’environ trois ans et demi de la production mondiale d’acier actuelle.
La production mondiale de cuivre s’élève à environ 23 millions de tonnes (Mt) par an . Une étude de S&P Global, publiée en janvier 2026, prévoit un déficit de 10 Mt de cuivre d’ici 2040. Le développement minier prend en moyenne 17 ans entre la découverte et la production ; par conséquent, les projets lancés aujourd’hui ne produiront pas de cuivre avant le début des années 2040.
La production à grande échelle d’éoliennes, de panneaux solaires et de batteries n’est pas une activité de niche cantonnée à quelques usines de haute technologie. Elle exige la production soutenue de l’ensemble du secteur industriel lourd mondial : aciéries, cimenteries, fonderies de cuivre, raffineries d’aluminium, complexes pétrochimiques, verreries et réseaux de transport maritime qui les relient. Chacune de ces industries fonctionne actuellement aux énergies fossiles, sans qu’aucune alternative commerciale décarbonée ne soit largement déployée dans ses procédés les plus énergivores.
La production d’acier primaire à partir de minerai de fer — soit environ 70 % de la production mondiale — nécessite du charbon à coke métallurgique dans un haut fourneau à environ 1 500 °C. Le charbon n’est pas seulement brûlé comme combustible pour produire une chaleur intense ; il est également utilisé dans le procédé chimique qui élimine l’oxygène du minerai de fer pour obtenir du fer. En 2023, moins d’un million de tonnes d’acier à émissions quasi nulles ont été produites dans le monde , sur une production mondiale totale de 1 889,2 millions de tonnes .
Dans son scénario Net Zero 2050, l’AIE prévoit que la production d’acier en 2050 utiliserait encore une quantité importante de charbon — soit environ 22 % de l’énergie consommée — et serait théoriquement associée à un système de capture et de stockage du carbone qui n’existe pas encore à l’échelle commerciale.
Les fondations d’une éolienne sont en béton armé. Les fours à ciment fonctionnent à environ 1 450 °C, et près des deux tiers du CO₂ émis par le ciment ne proviennent pas de la combustion de combustible, mais d’une réaction chimique qui se produit quelle que soit la source de chaleur du four. La décarbonation complète du ciment devrait doubler son coût et nécessiterait également un système de captage et de stockage du carbone à l’échelle industrielle, qui n’existe pas encore.
La production de panneaux solaires est également fortement émettrice de carbone. La fabrication de polysilicium de qualité solaire nécessite la fusion du quartz à 1 500–2 000 °C, suivie d’une purification chimique complexe. Selon le rapport spécial de l’AIE sur les chaînes d’approvisionnement mondiales du photovoltaïque , le charbon produit plus de 60 % de l’électricité utilisée dans la fabrication mondiale de panneaux solaires et, en Chine, qui domine ce secteur, ce chiffre dépasse 75 %.
Le verre qui recouvre un panneau solaire — représentant environ 75 % de son poids — est fabriqué dans des fours à environ 1 100 °C alimentés au gaz naturel ou au charbon. Le cadre en aluminium nécessite une fusion utilisant des combustibles fossiles. Les contacts en argent proviennent de mines alimentées au diesel . D’autres matériaux sont issus de la pétrochimie. Enfin, les panneaux sont expédiés dans le monde entier par des navires fonctionnant au fioul lourd .
Il existe une autre forme de dépendance aux énergies fossiles dans les chaînes d’approvisionnement des panneaux solaires et des éoliennes : les matières premières chimiques, indispensables à la fabrication des nombreux composants nécessaires à l’assemblage des produits finaux. La production d’énergie éolienne , solaire et de batteries dépend nécessairement de l’industrie pétrochimique, dont l’ AIE prévoit une croissance continue jusqu’en 2050, quel que soit le scénario.
Les batteries, indispensables pour stocker l’électricité lorsque le vent ne souffle pas et que le soleil ne brille pas, consomment elles aussi beaucoup d’énergies fossiles. 3 Leur durée de vie est d’ environ 10 à 13 ans , ce qui signifie qu’elles doivent être remplacées deux ou trois fois pendant la durée de vie des installations éoliennes ou solaires auxquelles elles sont associées, dont la durée de vie est d’environ 25 à 30 ans. Chaque cycle de remplacement implique de recommencer l’intégralité des opérations d’extraction minière, de fusion et de fabrication. 4
Les éoliennes, les panneaux solaires et les batteries sont des produits de l’ensemble du secteur industriel mondial. Ce secteur représente environ 37 % des émissions mondiales de CO₂ liées à l’énergie , cinq industries lourdes — le ciment, l’acier, le pétrole et le gaz, la chimie et l’extraction du charbon — étant responsables de 80 % de toutes les émissions industrielles .
Le graphique ci-dessous présente une estimation des émissions de dioxyde de carbone (CO₂) liées aux chaînes d’approvisionnement pour la fabrication de nouvelles capacités éoliennes, solaires et de stockage par batteries. Les émissions annuelles sont passées d’environ 4 Mt en 2000 à environ 470 Mt en 2023, soit environ 1,3 % des émissions mondiales de CO₂ liées à l’énergie, un niveau comparable aux émissions annuelles totales de la Corée du Sud ou du Canada . Cette croissance est un pur effet de volume : l’intensité carbone de la fabrication par GW a considérablement diminué, mais les émissions absolues ont augmenté car le déploiement de ces technologies a progressé beaucoup plus rapidement que leur intensité n’a diminué.
Pour appréhender le défi technologique que représente la décarbonation des chaînes d’approvisionnement éoliennes et solaires, il convient d’examiner des scénarios de neutralité carbone et d’en déduire les ressources nécessaires. Dans un article paru en 2008 dans la revue Nature , co-écrit avec Tom Wigley et Christopher Green , nous avons qualifié ce concept de « référence technologique figée ». En figeant les technologies à leur niveau actuel et en analysant les projections pour l’avenir, nous pouvons déterminer l’ampleur réelle des progrès technologiques envisagés dans ces scénarios. Nous avons alors soutenu que « c’est uniquement grâce à une vision claire des enjeux de l’atténuation que nous pourrons espérer adopter des politiques efficaces ».
Dans cet exercice, l’intensité carbone du secteur manufacturier est fixée aux niveaux de 2024, et j’explore les émissions de dioxyde de carbone induites jusqu’en 2050. L’objectif n’est pas de prédire l’avenir, mais d’isoler les effets d’innovations technologiques hypothétiques au sein de différents scénarios.
Les progrès technologiques ne suivent pas un calendrier prévisible ; pourtant, les scénarios de décarbonation profonde reposent souvent sur l’hypothèse d’une innovation technologique juste à temps (JITTI) .⁵ Le JITTI permet de supposer que les technologies nécessaires à une décarbonation profonde apparaîtront à l’échelle mondiale et industrielle précisément au moment où le monde en aura besoin pour transformer le système énergétique mondial. Pratique !
Le graphique ci-dessous présente les projections d’émissions de CO₂ liées aux chaînes d’approvisionnement éoliennes, solaires et de batteries à l’horizon 2050, selon un scénario de référence technologique figé pour le scénario zéro émission nette (NZE) de l’AIE, son scénario de politiques déclarées (STEPS) et une simple extrapolation de la tendance historique.⁶ Les données historiques utilisées sont identiques à celles du graphique précédent, ce qui permet d’appréhender l’échelle.
Les résultats sont incroyables — et décrits plus en détail ci-dessous.
Dans le scénario STEPS (Stated Policies Scenario ) de l’AIE, les émissions annuelles liées à la fabrication de la chaîne d’approvisionnement s’élèvent à environ 870 Mt d’ici 2030 et à environ 1 600 Mt d’ici 2050. Ce chiffre pour 2050 dépasse les émissions nationales totales de CO₂ du Japon aujourd’hui — avec une population de 125 millions d’habitants et une économie de 4 000 milliards de dollars — et se rapproche des émissions annuelles combinées de CO₂ fossile de l’Allemagne, de la France, du Royaume-Uni, de l’Italie et de l’Espagne .
Dans le scénario zéro émission nette (NZE) de l’AIE , les émissions liées à la seule chaîne d’approvisionnement s’élèvent à environ 1 540 Mt d’ici 2030, soit l’équivalent des émissions combinées de l’Allemagne, de la France et du Royaume-Uni . D’ici 2050, toujours dans le scénario NZE, ce chiffre atteint environ 4 000 Mt, ce qui est comparable aux émissions annuelles actuelles de CO₂ d’origine fossile des États-Unis , ou représente environ 10 % des émissions mondiales totales actuelles de dioxyde de carbone issues de la production d’énergie.
Le scénario NZE (énergie quasi nulle) exige le plus grand nombre de nouvelles infrastructures et génère donc le plus d’émissions liées à la chaîne d’approvisionnement, dans l’hypothèse d’une stabilisation technologique. Pour une décarbonation profonde, le déploiement massif d’infrastructures et la décarbonation supposée du tissu industriel mondial doivent se produire simultanément.
Il convient de noter que la feuille de route NZE de l’AIE exige que, chaque mois à partir de 2030 , dix usines lourdes soient équipées de systèmes de captage et de stockage du carbone, que trois nouvelles usines industrielles à hydrogène soient construites et que 2 GW de capacité d’électrolyse soient ajoutés sur les sites industriels . Il s’agit du rythme minimal de transformation industrielle nécessaire pour maintenir le cap, indépendamment du déploiement de l’éolien, du solaire et des batteries sur les réseaux électriques mondiaux.
L’attention excessive portée par de nombreux défenseurs du climat à l’éolien, au solaire et aux batteries occulte le fait que ces technologies ne découlent pas spontanément de processus industriels décarbonés. L’ industrie sidérurgique est responsable d’environ 7 à 9 % des émissions mondiales de CO₂ annuelles . Le ciment, quant à lui, en représente 6 % . Le cuivre, l’aluminium, les produits chimiques et les matières premières pétrochimiques, présents dans chaque composant, contribuent également à ces émissions. Il s’agit d’industries dont le capital n’est renouvelé que tous les 25 à 40 ans , et les décisions d’investissement prises aujourd’hui déterminent les profils d’émissions pour les décennies à venir.
L’énergie éolienne et solaire réduisent effectivement les émissions globales lorsqu’elles remplacent la production d’électricité à partir de combustibles fossiles sur le réseau. Mais la transition énergétique ne se résume pas à remplacer la production d’électricité à partir de combustibles fossiles par des alternatives à plus faible émission de carbone. Il s’agit bien plus important d’une transformation des fondements de la base industrielle mondiale – et aujourd’hui, cette transformation est encore loin d’être réalisée .
Les scénarios de décarbonation profonde ont longtemps supposé que le progrès technologique permettrait d’atteindre les objectifs fixés, selon un calendrier compatible avec les objectifs politiques. La prochaine fois que vous entendrez des chiffres sur le déploiement de l’éolien, du solaire et des batteries, tenez compte de cette réalité, puis interrogez-vous sur les taux de décarbonation de l’acier, du ciment, du cuivre, de l’aluminium, de la pétrochimie, du verre, du transport maritime et des autres piliers du monde moderne.
