Énergie renouvelable

La dépendance du Nunavut vis-à-vis des combustibles fossiles a ses avantages et ses inconvénients. D’une part, les générateurs à diesel et le chauffage à base de combustibles fossiles sont des technologies bien établies et fiables pour lesquelles les frais initiaux d’installation sont bas. D’autre part, les combustibles fossiles deviennent de plus en plus coûteux, ils sont responsables de la pollution atmosphérique et des gaz à effet de serre, et les déversements de carburant sont une préoccupation constante. L’énergie renouvelable est en contraste avec les combustibles fossiles.

Comme son nom l’indique, l’énergie renouvelable est une énergie d’origine naturelle qui se renouvelle d’elle-même, ce qui élimine la nécessité d’importer du carburant coûteux. Cette énergie est également propre, ce qui réduit la quantité de pollution et d’émissions de GES que nous libérons dans notre environnement. Par contre, certaines technologies d’énergie renouvelable sont coûteuses et elles ne sont pas encore entièrement commercialisées. En outre, certaines technologies, comme l’énergie solaire et éolienne, produisent de l’énergie de manière intermittente. Cela signifie qu’en l’absence d’une technologie de stockage efficace, l’énergie n’est disponible que pendant certaines périodes de la journée.

Vous trouverez ci-dessous une discussion sur les diverses ressources d’énergie renouvelable à la disposition des Nunavummiut.

L’énergie solaire émane du soleil et approche la Terre en tant que rayonnement électromagnétique à ondes courtes. On décrit également la radiation électromagnétique qui atteint la Terre sous le nom d’insolation (radiation solaire entrante). De manière générale, cette source d’énergie renouvelable peut être utilisée de deux façons : dans des applications d’énergie solaire photovoltaïque et des applications d’énergie solaire thermique. Les applications d’énergie solaire photovoltaïque transforment l’énergie solaire en électricité par l’utilisation de générateurs photovoltaïques (p. ex. panneaux solaires photovoltaïques). Dans les applications d’énergie solaire thermique, l’énergie solaire est utilisée à des fins de chauffage puisqu’elle est absorbée par les surfaces et les matériaux (p. ex. panneaux d’énergie solaire thermique).

Les zones situées le long de la côte de la baie d’Hudson dans la région de Kivalliq reçoivent la plus grande quantité d’énergie solaire au Nunavut. La quantité d’énergie solaire qui atteint les zones côtières de la région de Kivalliq est comparable à celle qui atteint le sud du Québec, la plupart de l’Ontario et les Maritimes. La quantité d’énergie solaire qui atteint la moitié nord du Nunavut est plus faible que toute autre zone du Nunavut et du Canada. Il a été démontré que les applications d’énergie solaire photovoltaïque ont connu du succès dans les territoires du Nord. Plus particulièrement, un générateur photovoltaïque du Collège de l’Arctique à Iqaluit produit de l’électricité depuis son installation en 1995. Le générateur photovoltaïque capte jusqu’à 20 heures d’ensoleillement par jour durant les journées les plus longues de l’été, et cinq heures par jour durant les journées les plus sombres de l’hiver.

Des applications d’énergie solaire thermique ont également été installées au Nunavut. En 2010, le GN a lancé quatre projets pilotes à Iqaluit, y compris l’installation d’un mur solaire pour préchauffer l’air à l’hôpital régional de Baffin, ainsi que des systèmes de chauffe-­eau solaires domestiques à la résidence de l’hôpital qui compte 40 lits, au centre correctionnel de Baffin et à l’établissement pour jeunes contrevenants. En outre, un projet de mur à énergie solaire thermique à l’école secondaire d’Alaittuq de Rankin Inlet est exploité avec succès depuis 2002.

L’utilisation de systèmes à énergie solaire photovoltaïque et à énergie solaire thermique permet de réduire les factures d’énergie et les GES, même si les coûts initiaux pour leur installation sont potentiellement plus élevés lorsque l’on tient compte du coût de transport de l’équipement au Nunavut.

L’énergie solaire réchauffe la surface de la Terre de manière inégale, ce qui entraîne la formation de différences dans la pression de l’air entre diverses zones. L’air chaud monte et l’air froid descend, et cette circulation d’énergie crée le vent. L’énergie éolienne peut être utilisée par les moulins à vent pour déplacer de l’eau ou elle peut être transformée en électricité par des turbines éoliennes.

La quantité d’électricité générée par une turbine éolienne dépend de sa taille et sa hauteur ainsi que de la vitesse du vent (la vitesse du vent est généralement plus élevée à des altitudes plus éloignées de la surface du sol). La vitesse du vent est variable, tout comme la production d’électricité par les turbines éoliennes. Plus la vitesse du vent est élevée, plus la production d’électricité sera grande; les turbines éoliennes ne fonctionneront toutefois pas à des vitesses plus élevées que leur capacité. L’installation et l’exploitation de turbines éoliennes sont complexes dans le Nord en raison de facteurs environnementaux comme les températures froides et le pergélisol. En raison de la variabilité du vent, on dénote des pertes d’efficience dans les systèmes de couplage éolien-­diesel. Les systèmes éoliens sont généralement installés sous forme de systèmes de couplage éolien-­diesel dans les collectivités éloignées afin que des génératrices à diesel puissent compenser pour la variabilité de la vitesse du vent. La variabilité du vent est ce qui limite la quantité de vent qui peut être intégrée de manière sécuritaire dans le système d’électricité. Une trop grande variabilité au chapitre de l’électricité éolienne rend le système d’électricité instable et peu fiable.

Trois projets pilotes d’énergie éolienne ont été tentés au Nunavut, tous trois ayant été connectés au réseau à diesel. Une turbine avait été installée à Cambridge Bay en 1994 et elle a été exploitée jusqu’en 1999. Deux turbines ont été exploitées à Kugluktuk de 1997 à 2002. Une turbine à Rankin Inlet a été exploitée de 2000 à 2001. La turbine de Rankin Inlet avait été rénovée au mois d’octobre 2008, pour ensuite être déclassée. Les projets éoliens du Nunavut ont connu des défaillances de l’équipement, des problèmes avec l’entretien de routine et des restrictions financières.

Les vitesses du vent au Nunavut ont été modélisées dans l’Atlas canadien d’énergie éolienne. Les collectivités de Cape Dorset, d’Arviat et de Rankin Inlet sont parmi les collectivités qui comptent de grandes ressources éoliennes (c.-­à-­d. vitesse du vent). Les collectivités dont les ressources éoliennes sont modérées comprennent Cambridge Bay, Kugaaruk et Resolute Bay. Les collectivités d’Iqaluit, de Coral Harbour et de Kugluktuk sont parmi celles ayant les plus faibles ressources éoliennes. L’Atlas canadien d’énergie éolienne est basé sur les données relatives à la vitesse du vent qui ont été recueillies dans les aéroports du Nunavut, et non pas auprès des tours de mesure du vent. Des tours de mesure du vent devraient être installées dans les sites de projets éoliens potentiels avant que les responsables ne s’engagent à un développement puisque les données modélisées ne sont pas aussi fiables que les données réelles. La SEQ envisage d’ériger deux tours de mesure du vent à Cape Dorset et une tour à Arviat.

L’énergie dans l’eau mouvante peut être transformée en électricité en dirigeant le débit de l’eau dans des turbines. Les turbines sont connectées à des génératrices électriques, de façon à ce que le débit de l’eau cause une rotation des turbines, ce qui entraîne une production d’électricité.

Il existe deux types de systèmes qui peuvent être utilisés dans les centrales hydroélectriques : un système « au fil de l’eau » et un système de « stockage » (barrage). Un système au fil de l’eau comporte des turbines qui sont situées dans des rivières qui sont suffisamment abruptes. Les systèmes de stockage impliquent la construction de barrages pour créer des réservoirs d’eau qui permettent le contrôle du débit d’eau. Les petits systèmes d’énergie hydroélectrique au fil de l’eau ont généralement des effets environnementaux plus faibles que les systèmes de stockage, mais ils ont également plus d’exigences en matière d’entretien. Afin de permettre une exploitation à l’année, un système au fil de l’eau dans l’Arctique doit être installé dans une rivière qui ne gèle pas jusqu’au fond durant l’hiver, sinon le système devra être retiré à l’hiver, créant alors d’importants frais d’exploitation supplémentaires. Les centrales d’hydroélectricité avec stockage peuvent produire de l’électricité à l’année dans des conditions arctiques si les réservoirs d’eau sont maintenus à des niveaux opérationnels.

Des systèmes avec stockage et des systèmes au fil de l’eau ont été exploités avec succès dans les territoires du Nord, comme les T.N.-­O., le Yukon et l’Alaska. Des sites hydroélectriques potentiels ont été ciblés au Nunavut. Plus précisément, des évaluations du potentiel hydroélectrique ont été réalisées dans diverses zones près d’Iqaluit et dans la région de Kivalliq. Dans la région de Kivalliq, plusieurs sites potentiels sont loin des centres des collectivités, ce qui augmente les coûts de développement. La demande d’électricité dans plusieurs collectivités du Nunavut est trop faible pour justifier le développement hydroélectrique sur le plan économique, ce qui a ainsi laissé les ressources hydroélectriques sous-­‐développées au Nunavut. Toutefois, s’il y a un important complexe minier, il pourrait y avoir des occasions pour développer économiquement ces ressources. Le potentiel hydroélectrique de rivières qui coulent dans la région de Kitikmeot a été examiné, mais les détails ne sont pas disponibles. Une nouvelle étude du potentiel de développement hydroélectrique à Kitikmeot est nécessaire. Le premier projet hydroélectrique qui sera développé au Nunavut se fera probablement à Iqaluit. Les sites d’Armshow River Long et de Jaynes Inlet ont été ciblés en tant que sites potentiels de développement hydroélectrique.

La chaleur résiduelle représente l’énergie qui s’échappe sous forme de chaleur, laquelle est produite par la friction entre les pièces en mouvement d’une génératrice, plutôt que d’être convertie en énergie électrique. L’une des façons selon laquelle la chaleur résiduelle produite par des génératrices à diesel peut être récupérée est dans les systèmes de chauffage à distance. Les systèmes de chauffage à distance renferment trois composantes : une génératrice à diesel, un système de tuyauterie de distribution et des stations de transfert d’énergie. Les échangeurs de chaleur et les systèmes de récupération de la chaleur récupèrent l’énergie thermique de la génératrice à diesel. Le système de tuyauterie de distribution distribue l’énergie thermique capturée aux bâtiments connectés par des canalisations de distribution isolées. Les stations de transfert d’énergie contrôlent, mesurent et transfèrent l’énergie thermique à chaque bâtiment connecté. L’utilisation de la chaleur résiduelle diminue la consommation de combustibles fossiles et les émissions de GES en fournissant de l’énergie thermique aux bâtiments qui auraient autrement été chauffés par de l’huile transportée au site. La récupération de la chaleur résiduelle est un type d’énergie alternative qui est actuellement utilisée par la SEQ dans plusieurs collectivités du Nunavut. Le financement des systèmes de récupération de la chaleur résiduelle est disponible pour les centrales à diesel du Nunavut grâce à divers ministères du gouvernement. La SEQ prévoit agrandir les systèmes existants de récupération de la chaleur résiduelle et mettre sur pied de nouveaux systèmes dans d’autres collectivités du Nunavut.

Les déchets industriels, agricoles et domestiques (des ménages) légalement combustibles qui finissent normalement dans les sites d’enfouissement peuvent être incinérés dans les usines de valorisation énergétique des déchets pour produire de l’électricité et (ou) de la chaleur. La chaleur produite par les incinérateurs à déchets peut être utilisée pour générer de la vapeur, laquelle actionne des turbines pour qu’elles produisent de l’électricité, ou elle peut être distribuée aux bâtiments connectés à un système de chauffage à distance. Les usines de valorisation énergétique des déchets ont connu du succès au chapitre de la production d’électricité et (ou) de chaleur dans les territoires du Nord. Il existe cinq usines de valorisation énergétique des déchets au Groenland et, à l’heure actuelle, il y a des plans pour accroître la capacité de l’usine à Nuuk, la capitale du Groenland.

La stratégie énergétique du GN (2007) propose de lancer une étude de faisabilité pour déterminer le potentiel de projets de valorisation énergétique des déchets à petite échelle au Nunavut. Pour déterminer si l’utilisation d’incinérateurs de déchets à petite échelle pour la production de chaleur est une option viable pour le Nunavut, il sera nécessaire d’effectuer un examen du système de gestion des déchets du Nunavut. Pour ce faire, un incinérateur de déchets à petite échelle a été acheté au début de 2014 par la ville d’Iqaluit, avec le soutien de l’Agence canadienne de développement économique du Nord.

Les biocarburants peuvent être produits à partir d’huiles, de gras et de sucres dérivés de plantes et d’animaux. Il n’y a pas d’activité agricole au Nunavut. Par conséquent, les plantes comme le canola et le soja qui sont utilisées pour produire des biocarburants devraient alors être importées. L’importation de plantes n’est pas un substitut renouvelable viable pour les combustibles fossiles.

Les programmes de biocarburant ayant recours aux déchets de poissons (abats) ont connu du succès dans les collectivités éloignées (p. ex. en Alaska) et, dans le cadre de sa stratégie énergétique, le GN a manifesté son intérêt d’explorer la possibilité de mettre sur pied des programmes similaires au Nunavut. L’industrie de la pêche du Nunavut transforme l’omble chevalier et un peu de flétan noir. Le poisson est mis en marché par l’intermédiaire d’usines de transformation du poisson. Une usine transforme également les mammifères marins (phoques et baleines). Seulement deux des quatre usines de transformation du poisson au Nunavut achètent du poisson entier (c.-­à-­d. avec les boyaux intacts), mais seulement pendant les mois d’hiver. À l’été, les poissons achetés ont déjà été éviscérés par les pêcheurs. Les sous-­produits de poisson qui sont produits dans les usines de transformation sont limités aux carcasses (lesquelles sont fournies aux propriétaires locaux de chiens) et à une petite quantité d’abats (lesquels sont jetés).

Pour évaluer le développement du biocarburant comme option pour le Nunavut au titre de ressources d’énergie renouvelable, il serait important de dresser un inventaire des abats des poissons et des mammifères marins. Toutefois, on craint que l’achat de mammifères marins pour la production de biocarburant augmente le prix des aliments pour ainsi causer des conflits et avoir des impacts sur la sécurité alimentaire.

L’énergie marine est produite sous diverses formes (p. ex. les courants de la marée, l’énergie des vagues, l’énergie thermique des mers et l’énergie des gradients de salinité). La technologie en énergie marine est relativement nouvelle, et seule l’énergie des courants de la marée (énergie marémotrice) a été appliquée à l’échelle commerciale. Partout dans le monde, on s’intéresse à l’énergie marémotrice puisque ces ressources sont jusqu’à 50 fois plus denses que les ressources éoliennes, et 100 fois plus efficientes que les ressources en énergie solaire photovoltaïque. L’avantage d’utiliser les courants de la marée pour produire de l’énergie est leur prévisibilité et leur persistance. Actuellement, il existe deux principales façons pour convertir l’énergie marémotrice en énergie électrique : les barrages marémoteurs et les turbines en eau vive. Les barrages marémoteurs sont similaires aux barrages hydroélectriques, où l’eau est stockée puis dirigée dans des turbines pour générer de l’électricité. Les turbines en eau vive sont semblables aux turbines éoliennes en ce qu’elles sont conçues pour utiliser le débit existant sans nécessairement le contrôler.

Il existe de nombreuses conceptions différentes de turbines en eau vive, mais toutes respectent le même principe d’utilisation de flux et reflux des marées sous-­marines pour assurer la rotation d’une turbine. Les turbines en eau vive sont submergées et sont habituellement installées sur le plancher océanique. La technologie de turbine en eau vive est actuellement examinée au Canada (p. ex. en Colombie-­Britannique et en Nouvelle-­Écosse), aux États-­Unis (p. ex. en Alaska) et en Europe (p. ex. en Irlande et en Écosse).

On estime que la médiane cumulée du potentiel de l’énergie marémotrice au Nunavut est la plus élevée au Canada. Plusieurs sites ayant un potentiel au chapitre de l’énergie marémotrice se trouvent dans des zones éloignées du Nunavut, et il pourrait ne pas être possible d’explorer le développement de ce type d’énergie dans ces endroits. Les turbines en eau vive sont coûteuses et l’investissement dans le développement de l’énergie marémotrice peut être risqué, particulièrement lorsque l’on prend en compte les conditions et les problèmes de l’Arctique. Il y a un potentiel pour le développement de l’énergie marémotrice à Frobisher Bay, où les marées sont parmi les plus hautes au Canada. Les turbines en eau vive de Frobisher Bay pourraient fournir de l’électricité pour Iqaluit, où la population et la demande en électricité pourraient être suffisamment élevées pour soutenir le coût élevé du développement de l’énergie marémotrice.

Il est recommandé de réaliser des études de modélisation des courants des marées et de l’énergie marémotrice à Frobisher Bay comme prochaines étapes de l’évaluation du potentiel en énergie marémotrice pour Iqaluit. Les conditions relatives à la glace marine dans la baie doivent être prises en compte, puisque la glace marine et les banquises pourraient avoir des impacts négatifs sur les turbines.

La production d’énergie nucléaire à grande échelle peut être adéquate pour des régions à forte densité de population dans le sud du Canada, mais les demandes énergétiques comparativement plus faibles du Nunavut et le schéma d’habitation décentralisé pourraient faire en sorte que des réacteurs nucléaires à plus petite échelle (également connus sous le nom de « batteries nucléaires ») soient plus pratiques.

Les unités nucléaires à petite échelle sont en cours de développement et elles pourraient être une alternative à la production d’électricité à partir de combustibles fossiles dans le Nord, les collectivités éloignées et les sites de développement. Ces petits systèmes d’énergie nucléaire peuvent être préconstruits et livrés au site. Ils se composent d’unités modulaires et, de ce fait, ils sont faciles à transporter. Ces systèmes de réacteur sont modulaires et peuvent être conçus pour satisfaire aux besoins énergétiques d’une collectivité (p. ex. en utilisant uniquement une unité ou en combinant plusieurs réacteurs pour répondre aux demandes énergétiques plus grandes). Ces types de réacteurs ne sont pas encore approuvés au Canada, et ils se trouvent au stade de précommercialisation.

Tout comme les réacteurs nucléaires à grande échelle, il existe des problèmes potentiels pour les réacteurs nucléaires à petite échelle qui peuvent entraîner des risques au chapitre de l’environnement et de la santé. Les risques concernant l’environnement et la santé associés aux fuites radioactives, au transport de matières radioactives, à l’exploitation sécuritaire et au déclassement sont des questions qui ont été soulevées en lien avec la production d’énergie nucléaire.

Des réacteurs nucléaires de petite échelle sont actuellement exploités à Bilibino, en Sibérie (Russie). Quatre réacteurs fournissent de l’énergie à cette collectivité éloignée qui compte 4 500 résidents.

Conseils en matière d’énergie

Lavez des brassées complètes de lessive plutôt que des brassées partielles. Vous économiserez de l’eau, du temps et de l’argent.

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