La surface de la terre est limitée. Concernant la production des carburants des transports, comment utiliser cette surface de la manière la plus efficace ?
- En collectant l'énergie solaire avec des plantes pour produire de l'huile, de l'éthanol ou du méthane?
- En collectant l'énergie solaire avec des panneaux photovoltaïques (ou avec des miroirs de centrales thermosolaires) ?


Source: PHOTON International
http://www.nanosolar.com/blog3/?p=93

Trois explications concernant la performance élevée de la voiture électrique utilisant de l'électricité solaire et la performance très médiocre de la voiture à moteur à combustion interne brulant de l'agrocarburant:

1 - Le rendement de conversion de l'énergie solaire en énergie électrique d’un panneau photovoltaïque (15 à 40%) est plus de 10 fois supérieur à celui de la conversion par les plantes de l'énergie solaire en énergie chimique (rendement < 1%*). Les rendements par unité de surface avec la filière thermosolaire sont comparable à ceux du PV. A noter que le temps de retour énergétique du PV couche mince est identique à celui du solaire CSP: 6 mois.

2 - Les rendements relatifs à la chaîne de production des agrocarburants (éthanol, diesel) à partir de la biomasse des plantes sont mauvais, et encore plus mauvais avec les agrocarburants de seconde génération (transformer par exemple du bois en éthanol requiert de grandes quantités d'énergie).

3 - Le rendement d’un moteur électrique est 4 à 5 fois supérieur à celui d’un moteur à combustion interne
 

A noter, de plus, que le développement des agrocarburants, compte-tenu des énormes sufaces nécessaires,  s'accompagne de conséquences sociales (prix des aliments de base) et environnementales (consommation en eau, pesticides, engrais, déforestation, biodiversité) dramatiques. Enfin, les produits issus de la combustion de l'éthanol dans les moteurs posent de graves problèmes sanitaires (cancer etc.).

A noter également que le biogaz peut être obtenu par valorisation des déchets, et que cette valorisation a bien entendu un intérêt écologique. Le biométhne obtenu, une fois purifié, peut servir pour alimenter une centrale électrique à gaz classique en substitution au gaz fossile.

En ce qui concerne les voitures électriques, elles ne produisent aucun déchets en fonctionnement et les batteries sont recyclables:
Recupyl: recyclage à 98% des métaux contenus dans les batteries lithium-ion!
http://objectifterre.over-blog.org/article-22441076.html

Comment produire l'électricité en Europe?:
SEA.NERGY-Europe: une Europe des synergies vers l'électron-économie
http://objectifterre.over-blog.org/pages/Initiative_SEANERGY__Europe-677138.html


* A propos du rendement énergétique des plantes:

Prenons une insolation de 5 kWh/m2/jour = 1825 kWh/m2/an. 5 kWh, c'est le contenu énergétique d'un demi litre d'huile végétale. Le maximum théorique que l'on peut obtenir (avec rendement de conversion énergie solaire/énergie chimique de 100%) est de 182 litres/m2/an = 1820 tonnes/ha/an. Un champ de Jatropha curcas a en réalité un rendement de 2 tonnes d'huile à l'hectare et par an. Cela veut dire que ce champ a un rendement de 2/1820 x 100 = 0,1%. Avec le palmier à huile, on obtient 5 tonnes d'huile à l'hectare, le rendement est donc de 0.25%.

Les plantes n'utilisent qu'un partie des radiations solaires (PAR: Photosynthetically Active Radiation). De plus, une partie des rayons qui parviennent aux feuilles sont réfléchis. Enfin, les nombreuses réactions chimiques photosynthétiques s'accompagnent de pertes énergétiques. Et les molécules de sucre obtenues ne sont pas toutes stockées sous forme d'huile ou de polymères de glucose. La plante utilise ces molécules pour vivre !

Les agrocarburants à base de plantes terrestres constituent une impasse, le rendement énergétique du système de conversion énergie solaire/énergie chimique des plantes est trop faible: la surface terrestre cultivable est trop faible et la demande énergétique des 6,5 milliards d'hommes trop élevée. Certaines espèces de micro-algues ont cependant un rendement à l'hectare 30 fois plus élevé que celui des plantes terrestres. On arrive alors à du 3% de rendement...Bien loin du 15 à 40% du photovoltaïque et cultiver des microalgues, ce n'est pas simple du tout.