Pompage de l’eau et épuisement des nappes phréatiques – Comparaison de différentes sources d’énergie pour les pompes à eau : Réseau, énergie solaire et diesel

Introduction

Pour comparer les pompes à eau connectées au réseau, les pompes à eau fonctionnant au diesel et les pompes à eau solaires, différents paramètres doivent être pris en compte.

Pour décider sur quelle source d’énergie le système de pompage d’eau doit fonctionner, les externalités, qui sont principalement de nature écologique (voir cet article d’Energypedia), ne sont presque jamais prises en compte. Par conséquent, les avantages écologiques ne sont généralement pas pris en compte dans les décisions des agriculteurs. La raison pourrait être que les effets externes et les conséquences environnementales du pompage des eaux souterraines sont plus difficiles à observer que les coûts et les bénéfices économiques privés. Même si la monétisation des coûts externes peut être une mesure utile, les agriculteurs des pays en développement – où se trouve de loin la plus grande partie des zones irriguées [1] – n’ont souvent pas la liberté de se soucier des arguments environnementaux, ce qui est une réaction plausible lorsqu’ils sont confrontés à l’absence de nourriture en quantité suffisante.

Avantages et inconvénients des systèmes connectés au réseau

Inconvénients

Aspects économiques

Sous l’angle économique, la solution du raccordement au réseau est une alternative qui ne peut être prise en compte qu’à la condition qu’un raccordement au réseau soit déjà disponible avant que le projet de pompage d’eau ne soit prévu. Si ce n’est pas le cas, comme dans de nombreuses régions du monde, le système de pompage d’eau raccordé au réseau ne sera pas réalisable. En Afrique subsaharienne, plus de 600 millions de personnes dans près de 50 pays n’ont pas accès à l’électricité et en Inde, ce nombre est d’environ 300 millions [2]. Dans les régions reculées des pays riches comme les États-Unis, une extension de l’alimentation électrique est soit trop coûteuse, soit impossible à cause des conditions naturelles. Meah et al [3] affirment que le coût de l’extension d’une ligne de distribution varie de 10 000 USD à 16 000 USD par km. C’est clairement trop cher pour un agriculteur ou tout autre utilisateur final, surtout si l’on considère que non seulement les coûts de construction doivent être couverts, mais aussi que l’entretien de la ligne doit être assuré. Les personnes qui bénéficient du pompage d’eau à distance ne pourraient pas non plus payer ces coûts [4].

Outre les coûts de mise en place et d’entretien d’une ligne de distribution, le problème d’un réseau peu fiable se pose dans de nombreux pays. Dans l’ouest et le sud de l’Inde par exemple – le pays qui possède la plus grande surface irriguée (39 millions d’hectares) [5] – le gouvernement a subventionné l’électricité pour l’irrigation. Elle est disponible gratuitement à un prix très bas (un ou deux centimes par kWh) et donc fournie de façon irrégulière pendant les périodes creuses. Cette fourniture d’électricité fortement subventionnée entraîne un pompage excessif des eaux souterraines [6][7]. Les périodes creuses se situent généralement pendant la nuit, lorsqu’il est dangereux et improductif de se trouver à l’extérieur sur les champs. L’accès irrégulier à l’énergie oblige les agriculteurs à cultiver des plantes de faible valeur qui peuvent tolérer des approvisionnements en eau peu fréquents, ce qui les rend financièrement dépendants de la subvention. En outre, les services publics ne gagnent pas d’argent sur ce marché faussé et ne sont pas incités à approuver les demandes de pompage électrique de l’eau, ce qui entraîne une demande refoulée. De plus, aucune incitation à augmenter l’efficacité des pompes électriques n’est donnée, ce qui fait que les pompes électriques ont un rendement de 15 à 20 %. C’est un gaspillage considérable, sachant qu’un rendement de 75% est possible [7].

Aspects environnementaux et sociaux

D’un point de vue environnemental, les pompes à eau alimentées par le réseau ne peuvent être durables que si l’électricité est produite avec le moins d’émissions possible, car les émissions de divers gaz émis par la combustion de sources d’énergie fossiles comme le charbon sont liées au changement climatique ainsi qu’aux risques sanitaires [8]. Pour en rester à l’exemple de l’Inde, ce n’est pas le cas. La plus grande partie de la production d’électricité est couverte par le charbon (60%) et seulement 15% par l’hydroélectricité [9]. Dans l’International Energy Outlook 2016, le charbon représente également la plus grande part de la production d’électricité dans le monde (40 % en 2012). Dans la projection de référence du rapport, ce n’est qu’en 2040 que les énergies renouvelables dépasseront le charbon comme source de production d’électricité ayant la plus grande part [10].

Avantages

D’autre part, la connexion au réseau permet de revendre au réseau l’énergie excédentaire produite par les systèmes autonomes. C’est une méthode très efficace pour minimiser le pompage de l’eau et utiliser l’énergie de manière efficace. La combinaison d’une pompe solaire et d’une connexion au réseau serait un concept idéal pour contrer la surexploitation des eaux souterraines [6]. La condition préalable d’une connexion au réseau déjà existante est importante en raison des coûts élevés mentionnés ci-dessus pour l’extension de la ligne de distribution.