Éoliennes : une empreinte au sol moins grande qu’il n’y paraît

L’énergie éolienne est une source d’énergie à la fois abordable et renouvelable.

Pourtant, les décideurs hésitent à investir dans ce secteur parce qu’ils pensent généralement que les parcs éoliens requièrent une plus grande superficie que les centrales électriques alimentées par des combustibles fossiles. Une étude de l’Université McGill comportant une évaluation de l’étendue des terres occupées par près de 320 parcs éoliens aux États-Unis – la plus vaste étude du genre – brosse un tableau bien différent.

Les centrales thermiques prennent moins de place, vraiment?

Publiée récemment dans la revue Environmental Science and Technology, l’étude montre que dans le calcul de la superficie occupée par un parc éolien, on considère généralement que toute la zone est consacrée à l’exploitation de l’énergie éolienne. Or, l’infrastructure de production d’électricité (les éoliennes, les routes, etc.) n’occupe habituellement que 5 % de la superficie totale du parc éolien – le reste des terres servant souvent à d’autres usages, comme l’agriculture.

L’étude montre également que si elles sont implantées dans des zones où se trouvent déjà des routes et d’autres types d’infrastructures, comme sur des terres agricoles, les éoliennes peuvent être environ sept fois plus efficientes, en fait d’énergie produite par mètre carré de superficie directement touchée, que si elles sont installées sur un territoire vierge.

« L’utilisation des terres est l’une des principales raisons invoquées contre l’exploitation de l’énergie éolienne », explique Sarah Jordaan, professeure agrégée au Département de génie civil de l’Université McGill et auteure en chef de l’étude. « Pourtant, après avoir calculé la superficie occupée par près de 16 000 éoliennes dans l’ouest des États-Unis, nous avons constaté que les centrales électriques au gaz ne prennent pas moins de place, si l’on tient compte de toutes les infrastructures associées à la chaîne d’approvisionnement du gaz naturel, comme les puits, les gazoducs et les routes. »

Une nouvelle méthode d’évaluation prometteuse

Jusqu’à maintenant, il était difficile d’évaluer avec exactitude l’utilisation des terres associée à l’exploitation de l’énergie éolienne aux États-Unis. En effet, les études réalisées dans le passé ne tenaient compte des infrastructures et de l’utilisation du territoire qu’à une échelle relativement petite, ce qui compliquait l’extrapolation de leurs résultats. D’autres études étaient basées sur des estimations faites pour l’ensemble du parc éolien plutôt que pour les terres directement touchées par les infrastructures.

Grâce à des données recueillies par des systèmes d’information géographique (SIG) et à des modèles d’apprentissage machine conçus à partir de près de 2 000 images de parcs éoliens situés dans la portion américaine de l’Interconnexion de l’Ouest (réseaux interconnectés qui alimentent en électricité 14 États américains ainsi que des régions du Canada et du Mexique), l’équipe de recherche a pu entraîner un modèle d’apprentissage profond pour obtenir un portrait de l’utilisation des terres par les parcs éoliens. Elle a ainsi été en mesure d’évaluer plusieurs facteurs (routes préexistantes, emplacement et âge des éoliennes, etc.) qui influent directement sur l’utilisation des terres.

« La méthode que nous avons mise au point pourrait servir à effectuer des analyses pour d’autres technologies énergétiques, que ce soit pour la mesure d’un impact environnemental ou pour la mise en place d’un système carboneutre, ajoute Sarah Jordaan. En fait, elle pourrait permettre une comparaison cohérente de la durabilité environnementale de diverses technologies énergétiques, ce qui était impossible auparavant. »

L’article « Land Resources for Wind Energy Development Requires Regionalized Characterizations », par Tao Dai et coll., a été publié dans la revue Environmental Science and Technology.
DOI: 10.1021/acs.est.3c07908

Autre article rédigé par la même équipe de recherche :
« The life cycle land use of natural gas-fired electricity in the US Western interconnection », par Tao Dai et coll., publié dans la revue Environmental Science: Advances.
DOI: 10.1039/D3VA00038A

Bailleurs de fond

La recherche a été financée par la Alfred P. Sloan Foundation.

L'Université McGill

Fondée en 1821, à Montréal, au Québec, l’Université McGill figure au premier rang des universités canadiennes offrant des programmes de médecine et de doctorat. Année après année, elle se classe parmi les meilleures universités au Canada et dans le monde. Établissement d’enseignement supérieur renommé partout dans le monde, l’Université McGill exerce ses activités de recherche dans trois campus, 12 facultés et 14 écoles professionnelles; elle compte 300 programmes d’études et au-delà de 39 000 étudiants, dont plus de 10 400 aux cycles supérieurs. Elle accueille des étudiants originaires de plus de 150 pays, ses 12 000 étudiants internationaux représentant 30 % de sa population étudiante. Au-delà de la moitié des étudiants de l’Université McGill ont une langue maternelle autre que l’anglais, et environ 20 % sont francophones.