Nanotechnologies, climat et énergie

Le rapport « Nanotechnologies, climat et énergie : des promesses trop torrides dans l’air », de Ian Illuminato (AT Etats-Unis) et Georgia Miller (AT Australie), avait été publié en anglais en novembre 2010 sous le titre « Nanotechnology, climate and energy : over-heated promises in hot air ».

Synthèse du rapport « Nanotechnogies, climat et énergie »

Dans un monde de plus en plus préoccupé par le changement climatique, l’épuisement des ressources, les pollutions et la pénurie d’eau, les nanotechnologies ont été abondamment présentées comme la nouvelle panacée pour sauver l’environnement.

Leurs partisans ont affirmé qu’elles allaient offrir des technologies énergétiques efficaces, bon marché et écologiques. Ils prédisent que la nanostructuration de haute précision et l’usage de quantités moindres de puissants nanomatériaux rompra le lien entre activité économique et consommation des ressources. Bref, selon eux, les nanotechnologies permettront la poursuite de la croissance économique et l’expansion de la culture consumériste à un coût écologique considérablement réduit.

Dans la présente étude réalisée par les Amis de la Terre, les prétentions « vertes » des industriels du secteur sont examinées à la loupe pour la première fois. Or notre enquête révèle que l’industrie des nanotechnologies a beaucoup trop promis et pas assez tenu. Nombre des allégations sur les performances écologiques des nanotechnologies, et quantité d’annonces de percées majeures faites par des entreprises qui assurent être à deux doigts du stade commercial, ne correspondent en rien à la réalité. Pire, le coût énergétique et environnemental de l’industrie en plein essor des nanotechs est bien plus élevé que prévu.

Ce rapport révèle aussi que, malgré leur rhétorique verte, les gouvernements des États-Unis, de l’Australie, du Royaume-Uni, du Mexique, du Japon et de l’Arabie Saoudite affectent des fonds publics à la mise au point de nanotechnologies visant à trouver et extraire davantage de pétrole et de gaz. Les plus grosses sociétés pétrochimiques de la planète, dont Halliburton, Shell, BP America, Exxon Mobil et Petrobras, ont créé un consortium pour financer des recherches en vue d’accroître l’extraction de pétrole.

Par ailleurs, les performances du recours aux nanotechnologies dans le secteur des énergies renouvelables ont été considérablement inférieures aux prédictions. Le rendement de conversion de l’énergie solaire des panneaux photovoltaïques nanotechnologiques est encore environ moitié moindre que celui des panneaux au silicium. Le défi technique consistant à passer de l’exploit de laboratoire à celui de la fabrication en série s’est bien souvent révélé impossible à surmonter. En 2009, d’après le groupe de conseillers du président des Etats-Unis sur la science et la technologie, 1 % seulement de l’ensemble des produits intégrant des nanotechnologies concernaient le secteur de l’énergie et de l’environnement.

Contre toute attente, la consommation d’énergie et les impacts environnementaux de la fabrication de nanomatériaux sont extrêmement élevés. A masse de substance égale, fabriquer des nanofibres de carbone requiert 13 à 50 fois plus d’énergie que fondre de l’aluminium, et 95 à 360 fois plus d’énergie que produire de l’acier. Une équipe américaine de chercheurs a abouti à la conclusion que les nanotubes de carbone monofeuillet pourraient bien être « un des matériaux les plus énergivores qu’ait connus l’humanité ».

Vu l’importance des quantités d’énergie exigées par leur fabrication, certaines applications des nanotechnologies au domaine des économies d’énergie se solderont même par une perte énergétique nette. Ainsi, renforcer des pales d’éoliennes avec des nanofibres de carbone a beau alléger les pales, le début des analyses de cycle de vie suggère que l’énergie nécessaire pour fabriquer ces pales nanotechnologiques rend sans doute énergétiquement plus efficace de s’en tenir aux pales classiques.

Quant aux progrès très médiatisés des nanotechnologies dans le secteur de l’hydrogène, ils n’en sont qu’à un stade très précoce. Il est douteux que des voitures roulant à l’hydrogène issu d’énergies renouvelables soient en circulation dans les dix ou vingt prochaines années, période durant laquelle les réductions d’émissions de gaz à effet de serre sont pourtant cruciales. Pour l’heure, tout essor des voitures à hydrogène renforcerait en pratique notre dépendance aux hydrocarbures requis pour produire l’hydrogène.

La majorité des nanoproduits ne sont pas conçus pour le secteur de l’énergie et auront un coût énergétique net sans le moindre gain environnemental. La fabrication de clubs de golf super-résistants renforcés aux nanotechnologies, ou de cosmétiques aux nanoparticules pour masquer les rides, ou encore d’écrans de télévision à couleur améliorée, requiert beaucoup d’énergie sans procurer aucun bénéfice écologique. Or les applications de ce type sont infiniment plus nombreuses que celles où les nanotechnologies pourraient offrir de réelles économies d’énergie.

Le coût écologique des nanoproduits est plus élevé que celui des matériaux classiques. Leur processus de fabrication se caractérise par une consommation massive d’eau et de solvants. D’énormes quantités de substances dangereuses y sont utilisées ou créées comme sous-produits. Par exemple, on ne retrouve dans le produit final que 0,1 % de tous les matériaux nécessaires pour fabriquer des nanoproduits pour ordinateurs et autres articles électroniques. Autrement dit, 99,9 % des matériaux employés se transforment en déchets en cours de fabrication.

Bien que de grandes incertitudes subsistent, un nombre croissant d’études démontrent que certains nanomatériaux utilisés pour la production et le stockage d’énergie ou l’efficacité énergétique présentent un risque sanitaire et environnemental. On vante beaucoup l’emploi des nanotubes de carbone dans l’électronique, les applications énergétiques et des pièces spéciales de voitures ou d’avions, mais les premières études montrent déjà que certaines formes de nanotubes provoquent des mésothéliomes, une forme de cancer mortel jusqu’ici associé à l’amiante.

La libération de nanomatériaux dans l’environnement pourrait aussi entraîner une accélération de la formation de puissants gaz à effet de serre. En raison de ses propriétés antibactériennes, le nanoargent est largement utilisé dans des vêtements et textiles, des produits de nettoyage, des articles d’hygiène corporelle et des revêtements de surface. Or une étude préliminaire montre qu’en présence de nanoargent, des boues comme celles des usines d’épuration d’eau dégagent quatre fois plus de protoxyde d’azote, un redoutable gaz à effet de serre.

Les nanotechnologies ne sont pas le remède miracle qui sauvera l’environnement. Il est exclu qu’une généralisation de leur usage – des chaussettes aux crèmes de beauté – permette de poursuivre le « business as usual  » tout en réduisant substantiellement notre empreinte écologique. Au mieux, ceux qui avancent de telles allégations prennent leurs rêves pour des réalités. Au pire, elles relèvent d’un greenwashing trompeur et fallacieux.

Les nanotechnologies sont de puissants outils qui pourraient, en théorie, offrir de nouvelles façons d’envisager la manière de capter, exploiter et stocker l’énergie. Cependant, les Amis de la Terre préviennent que, dans l’ensemble, le coût énergétique et plus généralement environnemental de ces technologies est colossal.

Au bout du compte, les nanotechnologies risquent surtout de faciliter une prochaine vague d’expansion de l’économie mondialisée, aggravant notre dépendance aux combustibles fossiles et aux produits chimiques dangereux qui existent déjà tout en créant une série entièrement nouvelle de périls supplémentaires. En outre, les nanotechnogies menacent d’altérer irrémédiablement les portions de nature qui subsistent encore, en les incluant dans le système de production et de consommation dominant.

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