Les 10 principales technologies environnementales émergentes
Les politiques énergétiques gaspilleuses, la surutilisation des ressources, les pénuries d’approvisionnement en eau, le changement climatique mondial et la déforestation ne sont que quelques-uns des problèmes qui, selon les experts, doivent être résolus pour que les humains parviennent à vivre durablement sur cette planète. D’ici à 2025, 2,9 milliards de personnes supplémentaires mettront à rude épreuve les réserves d’eau, et les besoins énergétiques de la planète augmenteront de 60 % d’ici à 2030, selon les Nations unies. LiveScience se penche sur 10 technologies – certaines anciennes, certaines nouvelles, certaines un peu décalées – qui pourraient contribuer à rendre l’avenir un peu plus radieux.
Faire du pétrole à partir de n’importe quoi
Tout déchet à base de carbone, des tripes de dinde aux pneus usagés, peut, en ajoutant suffisamment de chaleur et de pression, être transformé en pétrole par un processus appelé thermodépolymérisation, C’est très similaire à la façon dont la nature produit du pétrole, mais avec cette technologie, le processus est accéléré par des millions d’années pour obtenir le même sous-produit. Les partisans de cette technologie affirment qu’une tonne de déchets de dinde peut cracher environ 600 livres de pétrole.
Enlever le sel
Selon les Nations unies, les pénuries d’approvisionnement en eau affecteront des milliards de personnes d’ici le milieu du siècle. Le dessalement, qui consiste essentiellement à retirer le sel et les minéraux de l’eau de mer, est un moyen de fournir de l’eau potable dans les régions du monde où les réserves sont limitées. Le problème de cette technologie est qu’elle est coûteuse et consomme beaucoup d’énergie. Les scientifiques travaillent sur de meilleurs procédés où des combustibles peu coûteux peuvent chauffer et évaporer l’eau avant de la faire passer à travers des membranes avec des pores microscopiques pour augmenter l’efficacité.
Le pouvoir du ‘H’
L’utilisation des piles à hydrogène a été présentée comme une alternative non polluante à l’utilisation de combustibles fossiles. Elles fabriquent de l’eau en combinant l’hydrogène et l’oxygène. Ce faisant, elles produisent de l’électricité. Le problème des piles à combustible est d’obtenir l’hydrogène. Des molécules telles que l’eau et l’alcool doivent être traitées pour extraire l’hydrogène qui alimentera la pile à combustible. Certains de ces procédés nécessitent l’utilisation d’autres sources d’énergie, ce qui annule les avantages de ce combustible « propre ». Plus récemment, les scientifiques ont trouvé des moyens d’alimenter des ordinateurs portables et de petits appareils avec des piles à combustible, et certains constructeurs automobiles promettent que nous verrons bientôt des voitures qui n’émettent que de l’eau propre. La promesse d’une « économie de l’hydrogène » n’est cependant pas une promesse qui, de l’avis de tous les experts, sera un jour réalisée. L’image montre la pile à combustible Chevy Equinox, qui fonctionne à l’hydrogène et n’émet que de l’eau.
Nouvelles idées ensoleillées
L’énergie du soleil, qui frappe la Terre sous forme de photons, peut être convertie en électricité ou en chaleur. Les capteurs solaires se présentent sous de nombreuses formes différentes et sont déjà utilisés avec succès par les sociétés d’énergie et les propriétaires de maisons individuelles. Les deux types de capteurs solaires les plus connus sont les cellules solaires et les capteurs solaires thermiques. Mais les chercheurs repoussent les limites pour convertir plus efficacement cette énergie en concentrant l’énergie solaire à l’aide de miroirs et de paraboles. Une partie du défi que représente l’utilisation de l’énergie solaire réside dans la motivation et les incitations des gouvernements. En janvier, l’État de Californie a approuvé un programme complet d’incitations au développement de l’énergie solaire. L’Arizona, en revanche, bénéficie d’un ensoleillement important mais n’a pas fait de l’énergie solaire une priorité. En fait, dans certaines communautés planifiées, elle est carrément découragée par des règles strictes d’esthétique.
Conversion de l’énergie thermique des océans
Le plus grand capteur solaire sur Terre est notre masse océanique. Selon le département américain de l’énergie, les océans absorbent suffisamment de chaleur du soleil pour égaler l’énergie thermique contenue dans 250 milliards de barils de pétrole chaque jour. Les États-Unis consomment environ 7,5 milliards de barils par an. Les technologies OTEC convertissent l’énergie thermique contenue dans les océans et la transforment en électricité en utilisant la différence de température entre la surface de l’eau, qui est chauffée, et le froid du fond de l’océan. Cette différence de température permet de faire fonctionner des turbines qui peuvent entraîner des générateurs. Le principal défaut de cette technologie est qu’elle n’est pas encore assez efficace pour être utilisée comme un mécanisme majeur de production d’énergie.
Harmer les vagues et les marées
Les océans couvrent plus de 70 % de la surface de la Terre. Les vagues contiennent une abondance d’énergie qui pourrait être dirigée vers des turbines, qui peuvent ensuite transformer cette puissance mécanique en électricité. L’obstacle à l’utilisation de cette source d’énergie a été la difficulté à l’exploiter. Parfois, les vagues sont trop petites pour générer une puissance suffisante. L’astuce consiste à pouvoir stocker l’énergie lorsqu’une puissance mécanique suffisante est générée. L’East River de la ville de New York est en passe de devenir le banc d’essai de six turbines alimentées par les marées, et le Portugal, en s’appuyant sur les vagues dans le cadre d’un nouveau projet, devrait produire suffisamment d’énergie pour alimenter plus de 1 500 foyers. On voit ici le Wavebob, un système de bouées capable de capter l’énergie de l’océan sous forme de houle en mer.
Plantez votre toit
On peut s’étonner que ce concept attribué aux Jardins suspendus de Babylone, l’une des sept merveilles du monde, n’ait pas été adopté plus tôt dans le monde moderne. La légende veut que les toits, balcons et terrasses du palais royal de Babylone aient été transformés en jardins sur ordre du roi pour remonter le moral d’une de ses épouses. Les jardins sur les toits contribuent à absorber la chaleur, à réduire l’impact du dioxyde de carbone en absorbant le CO2 et en rejetant de l’oxygène, à absorber les eaux pluviales et à réduire l’utilisation de la climatisation en été. À terme, cette technique pourrait atténuer l’effet d' »îlot de chaleur » qui se produit dans les centres urbains. Les papillons et les oiseaux chanteurs pourraient également commencer à fréquenter les toits des jardins urbains et, comme la femme du roi, pourraient même égayer les habitants du bâtiment. Ici, un toit vert est testé à l’hôtel de ville de Chicago.
Laissez les plantes et les microbes nettoyer après nous
La bioremédiation utilise des microbes et des plantes pour nettoyer la contamination. Les exemples incluent le nettoyage des nitrates dans l’eau contaminée avec l’aide de microbes, et l’utilisation de plantes pour absorber l’arsenic du sol contaminé (comme l’Arabidopsis dans l’image ci-dessus), dans un processus connu sous le nom de phytoremédiation. L’Agence américaine de protection de l’environnement y a eu recours pour assainir plusieurs sites. Souvent, les espèces végétales indigènes peuvent être utilisées pour le nettoyage des sites, ce qui est avantageux car, dans la plupart des cas, elles ne nécessitent ni pesticides ni arrosage. Dans d’autres cas, les scientifiques essaient de modifier génétiquement les plantes pour qu’elles absorbent les contaminants dans leurs racines et les transportent jusqu’aux feuilles pour faciliter la récolte.
Enfermez les mauvaises choses
Le dioxyde de carbone est le gaz à effet de serre le plus important contribuant au réchauffement climatique. Selon l’Energy Information Administration, d’ici 2030, nous émettrons près de 8 000 millions de tonnes métriques de CO2. Certains experts affirment qu’il est impossible de limiter les émissions de CO2 dans l’atmosphère et que nous devons simplement trouver des moyens d’éliminer ce gaz. L’une des méthodes proposées consiste à l’injecter dans le sol avant qu’il n’ait la possibilité d’atteindre l’atmosphère. Après avoir été séparé des autres gaz d’émission, le CO2 peut être enfoui dans des puits de pétrole abandonnés, des réservoirs salins et des roches. Bien que cela semble génial, les scientifiques ne sont pas sûrs que le gaz injecté restera sous terre et quels sont les effets à long terme, et les coûts de séparation et d’enfouissement sont encore beaucoup trop élevés pour considérer cette technologie comme une solution pratique à court terme.
Rendre le papier obsolète
Imaginez vous pelotonner sur le canapé avec le journal du matin, puis utiliser la même feuille de papier pour lire le dernier roman de votre auteur préféré. C’est l’une des possibilités du papier électronique, un écran flexible qui ressemble beaucoup au vrai papier mais qui peut être réutilisé à l’infini. L’écran contient de nombreuses microcapsules minuscules remplies de particules porteuses de charges électriques, liées à une feuille d’acier. Chaque microcapsule contient des particules blanches et noires qui sont associées à une charge positive ou négative. Selon la charge appliquée, les particules noires ou blanches remontent à la surface en affichant des motifs différents. Rien qu’aux États-Unis, plus de 55 millions de journaux sont vendus chaque jour de la semaine.
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