Le charbon est, comme nous le savons tous, le champion incontesté de la pollution. Il émet plus d'émissions de carbone par unité d'énergie que tout autre combustible, accompagné d'un délicieux cocktail d'aérosols de dioxyde de soufre et d'oxydes d'azote, sans oublier le charmant cadeau des cendres de charbon chargées de métaux toxiques. Les avantages pour la santé du remplacement du charbon par une énergie plus propre sont généralement estimés comme largement supérieurs aux coûts des nouveaux équipements. Mais une nouvelle étude suggère que l'ingérence du charbon va au-delà des poumons humains - elle sape activement sa propre concurrence.

Des chercheurs ont découvert que les aérosols - naturels et artificiels - réduisent considérablement l'énergie que nous pourrions tirer des panneaux solaires, à hauteur de centaines de térawattheures par an. Et une bonne partie de ces aérosols provient de la combustion du charbon. L'étude, menée par une équipe basée au Royaume-Uni, a utilisé un nouvel inventaire mondial des installations solaires, combinant des données connues avec des images satellite analysées par IA et des relevés de localisation participatifs. Ils ont ensuite utilisé des données météorologiques pour estimer ce que ces installations produiraient si les nuages et les aérosols ne dispersaient pas la lumière du soleil comme une bande de rabat-joie célestes.

Les chiffres sont frappants : en 2023, plus d'un quart de l'énergie solaire potentielle a été perdue, les nuages représentant plus de 20 % et les aérosols 6 % supplémentaires. Cela représente plus de 500 térawattheures - l'équivalent de la production annuelle totale de 84 centrales à charbon, chacune d'une capacité de 1 gigawatt. Les aérosols sont un coupable majeur. Au cours des cinq années précédant 2023, le monde a installé suffisamment de capacité solaire pour produire en moyenne 250 térawattheures d'énergie supplémentaire par an, mais en a perdu 75 à cause des aérosols. Oui, la production a tout de même augmenté car la capacité totale n'a cessé de croître, mais c'est comme courir un marathon avec une enclume attachée à la cheville.

Les aérosols peuvent également favoriser la formation de nuages, entraînant des pertes supplémentaires, mais les chercheurs se sont concentrés sur les effets directs des aérosols car les contributions des nuages sont plus difficiles à mesurer. Certains aérosols proviennent de sources naturelles comme la poussière du désert, mais le monde n'a pas encore construit beaucoup de solaire dans les déserts - c'est donc un facteur moins important qu'on ne le pense. Le charbon, en revanche, est un acteur de premier plan. Les aérosols de dioxyde de soufre, principalement issus de la combustion du charbon, représentent près de la moitié des aérosols analysés. Les matières riches en carbone, également typiques des combustibles fossiles, en représentent 18 % supplémentaires.

L'impact n'est pas uniformément réparti. En Chine, les aérosols réduisent la production solaire de 7,7 % dans l'ensemble et compensent entre un tiers et la moitié de sa croissance solaire annuelle. La répartition spatiale des pertes solaires en Chine, notent les chercheurs, reflète celle de sa capacité de production d'électricité à partir du charbon. Une analyse des données de pollution montre que 30 % des pertes liées aux aérosols y sont imputables au charbon. Aux États-Unis, la plupart du solaire se trouve dans le sud et l'ouest, tandis que les centrales à charbon sont concentrées dans l'est et le nord-est, de sorte que les pertes annuelles sont inférieures à la moitié de celles de la Chine - à peine 3 %.

La bonne nouvelle : la Chine nettoie ses actes. Après de graves problèmes de pollution, le pays a construit des centrales à charbon à haut rendement et a mis hors service certains des plus gros pollueurs. Les données montrent que cela aide le solaire, les impacts des aérosols diminuant ces dernières années. Néanmoins, il est remarquable que le charbon semble être la seule source d'énergie qui réduit activement la productivité de son principal concurrent. Cela devrait donner une impulsion pour abandonner le charbon plus rapidement - au moins une partie de la production perdue de charbon sera compensée par une productivité solaire accrue. Car rien ne dit « système énergétique efficace » comme un combustible qui en sabote un autre.

L'étude paraît dans Nature Sustainability.