L’ÉNERGIE ET LA SANTÉ
A la Commission de la santé et de l’environnement de l’OMS (1992a), le Groupe d’experts sur l’énergie a recensé quatre grands problèmes liés à l’énergie qui menacent ou vont menacer l’état de l’environnement:
• l’exposition à des agents nocifs lors de l’utilisation de biomasse et de charbon à des fins domestiques; • l’exposition à des polluants atmosphériques dans de nombreuses métropoles du monde; • les effets possibles du changement climatique sur la santé; • les accidents graves ayant des répercussions sur la santé du public en général.
L’évaluation quantitative des risques pathologiques engendrés par différents systèmes énergétiques nécessite une estimation globale à toutes les étapes d’un cycle du combustible, depuis l’extraction des ressources d’énergie brutes jusqu’à leur consommation finale. Pour que l’on puisse faire des comparaisons valables entre les technologies, il importe que les méthodes, les données et l’usage ultime du combustible soient semblables et établis avec précision. Lorsqu’on cherche à quantifier les effets de la demande des usagers, il convient de calculer les écarts concernant le rendement énergétique de différents appareils fonctionnant au moyen d’un type d’énergie ou de combustible donné.
Pour cet examen comparatif, on s’appuie sur le principe du système énergétique de référence (Reference Energy System (RES)), qui décrit le cycle suivi par un combustible étape après étape, de l’extraction à l’élimination des déchets en passant par la transformation et la combustion. Grâce à un cadre de travail commun et simple, le RES permet de définir les flux d’énergie et les données connexes utilisées pour l’évaluation des risques. Le RES (voir figure 53.9) représente sous forme d’un graphe les principales composantes d’un système énergétique pour une année donnée, en apportant des précisions sur la consommation de la source d’énergie, le transport du combustible, les procédés de transformation et les utilisations finales. Il donne ainsi un condensé des grandes caractéristiques du système énergétique mais aussi les moyens d’évaluer les principaux effets des nouvelles technologies et nouvelles politiques sur les ressources, l’environnement, la santé et l’économie.
Figure 53.9 Système énergétique de référence, année 1979
En fonction des risques qu’elles posent pour la santé, les technologies du secteur de l’énergie peuvent être classées en trois groupes:
1. Le groupe des combustibles, caractérisé par l’utilisation de grandes quantités de combustibles fossiles ou de biomasse — charbon, pétrole, gaz naturel, bois etc.— dont l’extraction, la transformation et le transport sont à l’origine d’un nombre élevé d’accidents, les plaçant en tête des risques professionnels et dont la combustion produit d’importants volumes de polluants atmosphériques et de déchets solides, en en faisant le principal risque pour la population. 2. Le groupe des ressources renouvelables, caractérisé par l’utilisation de ressources renouvelables diffuses et à faible valeur énergétique — soleil, vent et eau — que l’on peut se procurer en énormes quantités pour un coût nul, mais dont le captage requiert d’immenses superficies et la construction d’installations coûteuses capables de les «concentrer» en des formes exploitables. Les risques professionnels, élevés, tiennent essentiellement à la construction des installations. Les risques pour le public sont peu élevés et se limitent à des accidents dont la probabilité est faible, comme les ruptures de barrage, les pannes d’équipement et les incendies. 3. Le groupe des combustibles nucléaires , qui comprend les technologies de la fission nucléaire, se distingue par l’immense valeur énergétique que présentent les combustibles traités, et en parallèle par la faible quantité de combustibles et de déchets à traiter, mais aussi par les faibles concentrations auxquelles on trouve ces combustibles dans la croûte terrestre, ce qui nécessite un important travail d’extraction ou d’accumulation. Les risques professionnels sont donc relativement élevés et sont dominés par les accidents qui surviennent pendant l’extraction et la transformation. Les risques pour le public, limités, tiennent plutôt à l’exploitation courante des réacteurs. Il convient d’apporter une attention particulière aux craintes du public à l’égard des risques d’une exposition au rayonnement nucléaire — craintes relativement importantes par rapport aux risques pour la santé.
La production d’électricité a, sur la santé, des effets importants, qui sont récapitulés aux tableaux 53.7, 53.8 et 53.9.
Tableau 53.7 Principaux effets sur la santé des techniques de production d'électricité — Groupe des combustibles
Tableau en cours de préparation ...
Tableau 53.8 Principaux effets sur la santé des techniques de production d'électricité — Groupe des sources d'énergie renouvelables
Tableau en cours de préparation ...
Tableau 53.9 Principaux effets sur la santé des techniques de production d'électricité — Groupe des combustibles nucléaires
Tableau en cours de préparation ...
Comme dans le cas d’autres sources d’énergie, pour étudier les effets de la combustion de bois sur la santé, on a considéré, aux Etats-Unis, les effets obtenus en fournissant une unité d’énergie, c’est-à-dire la quantité nécessaire pour chauffer un million d’années-habitations. Elle est égale à 6 × 107 GJ, soit une quantité d’énergie primaire de 8,8 × 107 GJ avec un rendement de 69%. Les effets sur la santé ont été évalués au stade de l’extraction (ou de l’exploitation dans le cas du bois), du transport et de la combustion. Pour le pétrole et le charbon, on s’est fondé sur des travaux antérieurs (voir figure 53.10). On a retenu un facteur de ~2, pour les risques courus à l’extraction, un facteur de ~3, pour les risques d’incendie au domicile et un facteur excédant ±10 pour les risques de pollution atmosphérique. Si l’on avait estimé les risques électriques nucléaires selon la même échelle, ils auraient été égaux à environ la moitié de ceux engendrés par l’extraction de charbon.
Figure 53.10 Effets sur la santé par unité d'énergie
Pour avoir une meilleure idée des risques, une bonne façon est de les comparer à ceux que court une seule personne qui appro-visionnerait une famille en bois de feu pendant 40 ans (voir figure 53.11). On obtient ainsi un risque total de décès égal à ~1,6 × 10–3 (c’est-à-dire, ~0,2%). On peut le comparer au risque de décès dans un accident d’automobile aux Etats-Unis pendant le même laps de temps, ~9,3 × 10–3 (c’est-à-dire ~1%), qui est cinq fois plus élevé. L’utilisation du bois présente des risques qui sont du même ordre que ceux des techniques de chauffage plus classiques. Les uns et les autres sont beaucoup moins importants que le risque global attribuable à d’autres activités courantes et ils se prêtent aisément, sous de nombreux aspects, à des mesures préventives.
Figure 53.11 Risque de décès pour une personne qui approvisionnerait une famille en bois de feu pendant 40 ans
Les divers risques pour la santé peuvent se comparer comme suit:
• Risques professionnels immédiats. Pour ce qui est du cycle du charbon susmentionné, les risques professionnels sont nettement plus élevés que dans le cas du pétrole et du gaz; ils sont à peu près égaux aux risques liés aux énergies renouvelables quand on prend en compte la construction des installations, et huit à dix fois plus importants que les risques encourus avec le nucléaire. Les progrès techniques que l’on va réaliser dans le domaine des sources d’énergie solaire et éolienne, sources renouvelables, permettront probablement de réduire sensiblement les risques professionnels immédiats associés à ces systèmes. En comparaison, la production d’hydroélectricité recèle beaucoup de risques professionnels immédiats. • Risques professionnels différés. Aujourd’hui, des décès surviennent sur le long terme principalement dans le secteur de l’extraction du charbon et de l’uranium, et ils ont approximativement la même ampleur. On constate toutefois qu’il est plus dangereux de travailler dans une mine de charbon souterraine que dans une mine d’uranium souterraine (quand on fait le calcul sur la base d’une unité normalisée d’électricité produite). En revanche, l’utilisation de charbon extrait d’une mine à ciel ouvert provoque globalement moins de décès différés que l’utilisation de l’énergie nucléaire.
• Risques immédiats pour le public. Ces risques, surtout imputables aux accidents de transport, dépendent fortement de la distance parcourue et du mode d’acheminement. Ils apparaissent entre dix et cent fois moins élevés avec le nucléaire qu’avec toutes les autres formes d’énergie, principalement parce que la quantité de matériau transportée est relativement faible. Si l’on suit le même raisonnement, on voit que c’est le charbon qui présente le plus de risques immédiats pour le public à cause des grandes quantités de matériau transportées. • Risques différés pour le public . Une grande incertitude demeure quant aux risques différés que toutes les sources d’énergie présentent pour le public. Ceux attribuables à l’énergie nucléaire et au gaz naturel s’équivalent et sont au moins dix fois inférieurs aux risques associés au charbon et au pétrole. Pour ce qui a trait aux sources d’énergie renouvelables, on devrait obtenir une forte diminution des risques différés pour le public grâce aux progrès escomptés.
Il est clair que les effets sur la santé dépendent de la quantité et du genre d’énergie que l’on utilise et qu’ils diffèrent grandement d’une région à l’autre. Le bois de feu se classe au quatrième rang dans le monde, après le pétrole, le charbon et le gaz naturel. Près de la moitié des habitants de la planète, notamment ceux qui vivent dans les zones rurales et urbaines des pays en développement, en dépendent pour cuire leurs aliments et se chauffer (ils utilisent le bois ou son dérivé, le charbon de bois, ou bien, en leur absence, des résidus agricoles ou de la bouse). Le bois de feu représente plus de la moitié du bois consommé dans le monde; on atteint une proportion de 86% dans les pays en développement et de 91% en Afrique.
Quand on réfléchit aux sources d’énergie nouvelles et renouvelables, comme l’énergie solaire ou éolienne et les combustibles à base d’alcool, il faut prendre en compte l’ensemble du «cycle du combustible» dans des secteurs comme l’énergie photovoltaïque, qui utilisent des installations dont le fonctionnement ne présente théoriquement aucun danger, mais dont la fabrication peut créer des risques importants, souvent sous-estimés.
Pour faire face à cette difficulté, certains étendent le cycle du combustible à toutes les étapes de l’élaboration d’un système énergétique, en y incluant, par exemple, le béton que l’on trouve dans l’usine qui fabrique le verre des capteurs solaires. Quand on s’est demandé quoi inclure dans le cycle, on a remarqué que l’analyse des étapes de fabrication de l’aval vers l’amont conduit à un ensemble d’équations simultanées dont la solution — si elle est linéaire — s’exprime par une matrice de valeurs. Une telle façon de procéder est bien connue des économistes, qui parlent d’analyses entrées-sorties; on a déjà fait les calculs voulus pour savoir dans quelle mesure chaque activité économique profite des autres, encore que, pour les catégories globales qui ne correspondent pas forcément avec exactitude aux étapes de fabrication, on ait intérêt à approfondir l’examen pour mesurer les dommages sur la santé.
Il n’existe pas une méthode qui satisfasse à elle seule à une analyse comparative des risques dans le secteur de l’énergie. Chaque méthode a ses avantages et ses limites; chacune apporte des renseignements différents. Etant donné l’incertitude inhérente aux analyses des risques pour la santé, il faut examiner les résultats fournis par toutes les méthodes pour obtenir l’image la plus précise possible et pour mieux saisir l’ampleur des incertitudes qui subsistent.
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