La lutte contre certains polluants atmosphériques pourrait avoir des impacts inattendus. En effet, une réduction mondiale des émissions d'aérosol et des polluants atmosphériques précurseurs des particules devrait modifier le rendement des panneaux photovoltaïques en Europe et en Afrique (le reste du monde n'a pas été étudié), estime le centre de recherche de la Commission européenne (JRC).
Le rendement des panneaux photovoltaïques pourrait augmenter de 10%, d'ici 2030 par rapport à 2000, en Europe de l'Ouest et à l'ouest du bassin méditerranéen, selon une étude (1) publiée dans la presse scientifique par l'organisme de recherche chargé d'épauler la Commission européenne au sujet des questions scientifiques. En revanche, les chercheurs s'attendent à une réduction jusqu'à 7% de la productivité du photovoltaïque en Europe de l'Est et en Afrique du Nord. Ces résultats viennent confirmer des travaux similaires réalisés sur le sujet, expliquent-ils.
Pollution atmosphérique et changements climatiques
"Les modifications de l'irradiation solaire à la surface de la Terre et de la production des panneaux solaires sont liées aux effets globaux de la réduction des aérosols sur la circulation atmosphérique à large échelle et à la nébulosité associée plutôt qu'aux effets locaux en terme de propriétés optiques de l'atmosphère", expliquent les chercheurs.
Autrement dit c'est l'impact climatique global de la réduction des émissions de particules, plutôt que l'impact local de ces émissions en terme de clarté de l'atmosphère, qui explique les modifications de l'irradiation solaire reçue par les panneaux photovoltaïques. Parmi les impacts climatiques des particules, le JRC souligne le rôle prépondérant joué par les aérosols de sulfate qui ont la propriété de réfléchir les rayons solaires et sont considérés à ce titre comme des particules susceptibles d'atténuer la hausse des températures. Une réduction de cette pollution atmosphérique, dont le dioxyde de soufre (SO2) est l'un des précurseurs, renforcerait la hausse des températures attendues du seul fait des émissions de gaz à effet de serre (GES).
En conséquence, la modification attendue de la circulation atmosphérique et de la nébulosité associée serait légèrement différente de celle liée aux seules émissions de GES. La nébulosité de l'Afrique du Nord devrait augmenter et l'Europe de l'Ouest devrait bénéficier de conditions plus estivales et moins nuageuses.
Pour arriver à ce résultat, les chercheurs ont couplé des modèles climatiques et d'émissions de polluants atmosphériques avec des modèles d'évaluation de la performance des panneaux photovoltaïques. L'objectif était de combiner les impacts climatiques (hausse des températures et variation de la nébulosité) et l'influence des particules en matière de radiation solaire en fonction de leur distribution en terme de taille, de leur mélange dans l'air et de leur composition.
Pour cela, ils ont utilisé les niveaux anticipés d'émissions de particules de carbone noir, de carbone organique, de dioxyde de soufre (SO2) et de particules minérales. Ils ont par ailleurs pris en compte certains précurseurs des particules, tels que l'ozone (O3) et le dioxyde d'azote (NO2).
Entre 2000 et 2020, les réductions d'émissions polluantes obtenues par modélisation s'élèvent à 27% pour les particules de carbone noir en Europe (et à 13% au niveau mondial), à 12% pour les particules de carbone organique (8% au plan mondial) et à 42% pour le SO2 (contre une hausse de 1% au niveau mondial).
S'agissant du climat, les chercheurs ont retenu la famille de scénarii "B2" du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (Giec), c'est-à-dire des scénarii basés sur une évolution économique plus durable sur le plan environnemental et socialement plus juste mais s'appuyant pour cela sur des solutions et des politiques locales et régionales.
Quant au modèle d'évaluation de la performance des panneaux photovoltaïques, il se base sur des cellules photovoltaïques en silicium cristallin, soit la technologie la plus couramment utilisée actuellement. La production des panneaux est évaluée sur des bases mensuelles à partir de journées typiques en terme d'irradiation solaire et de température. Le modèle ne tient cependant pas compte des effets de la neige et de la poussière déposées sur les panneaux.
