English version below
Par Victor Dachet, Doctorant F.R.S. – FNRS à l’Université de Liège, Indiana Lokotar, Etudiante à la Katholieke Universiteit Leuven, Damien Ernst, Professeur à Télécom Paris et à l’Université de Liège
La crise énergétique que l’Union européenne a subie en 2022-2023 a une fois de plus démontré le rôle crucial de l’énergie dans nos économies. La guerre en Ukraine a illustré comment un État, la Russie, peut utiliser l’énergie comme moyen de pression géopolitique sur l’Europe dans un contexte de conflit armé à ses frontières. Face à cette situation, il est devenu impératif pour les États membres de s’affranchir de leur trop importante dépendance à certains pays exportateurs d’énergie.
Avant la guerre en Ukraine, 40 % du gaz consommé dans l’UE provenait de Russie (European Council of the European Union, 2024). Afin de se passer rapidement de cette source d’approvisionnement, l’Union a augmenté en urgence ses imports depuis le Royaume-Uni, les États-Unis et la Norvège principalement (Yanatma, 2023). Elle a également dû accepter une baisse drastique de la demande énergétique dans l’industrie (International Energy Agency, 2024). Désormais, l’UE n’importe plus que 15 % de son gaz depuis la Russie (European Council of the European Union, 2024).
Cet épisode rappelle l’importance de la souveraineté énergétique de l’UE. D’autant que son approvisionnement doit — de préférence — respecter plusieurs conditions. Il doit être conforme à son engagement de réduire ses émissions de gaz lors des accords de Paris (United Nations Climate Change, n.d.). Il doit également lui permettre de respecter les contraintes physiques liées à la production d’énergie, comme l’imprévisibilité de la production d’énergie renouvelable (telle que solaire ou éolienne) et les constantes temporelles requises pour l’industrie. La politique énergétique doit se penser à long terme, et la construction de toute pièce d’infrastructure conséquente, comme une nouvelle centrale nucléaire ou un grand parc éolien en mer, nécessite des années.
Cet article présente une autre possibilité de diversifier l’approvisionnement énergétique de l’UE à l’aide d’énergie renouvelable à moyen et long terme. Cette solution consisterait à importer du gaz synthétique produit dans des Centres d’Énergie Renouvelable Distants ou CERD (Remote Renewable Energy Hubs ou RREH en anglais). Ce nouveau gaz, à faible impact carbone, pourrait révolutionner le paysage énergétique dans les années à venir et serait parfaitement aligné avec les objectifs que l’UE s’est fixé, notamment via son plan REPowerEU (Commission Européenne, 2022).
À quoi ressemble un CERD ?
La caractéristique principale d’un CERD est de collecter une énergie renouvelable abondante loin des grands centres de consommation comme l’Allemagne ou la Corée du Sud (Dachet et al. 2023a). La littérature scientifique a déjà étudié l’exemple d’un hub dans le désert du Sahara algérien (Berger et al., 2021), où l’installation de panneaux photovoltaïques et d’éoliennes tire parti de l’abondance et de la qualité du potentiel renouvelable. Dans cet exemple, l’énergie renouvelable est acheminée jusqu’à la côte algérienne via une ligne à haute tension. Là, elle est utilisée pour produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau, que l’on combinerait avec du CO2 capturé dans l’atmosphère, afin de produire du méthane synthétique. Celui-ci peut-être exporté par pipeline ou par bateau jusqu’au continent européen.
La Figure 1 illustre le graphe de technologie associé à cet exemple. Il représente les différentes unités de production du hub ainsi que les commodités échangées entre elles. Ce gaz synthétique (e-gas ou electrical-gas en anglais) a l’avantage d’être neutre en CO2 s’il est synthétisé depuis du CO2 capturé dans l’atmosphère. Le CO2 relâché lors de la combustion de ce gaz correspond en effet à la quantité de CO2 initialement capturée, offrant dès lors une balance nette nulle de CO2 dans l’atmosphère1. De plus, d’autres carburants synthétiques dénommés e-fuel (pour electrical-fuel en anglais), tels que le diesel ou le kérosène, peuvent être produits dans ces hubs, ce qui en fait de véritables couteaux suisses pour la synthèse de carburant neutre en carbone.
Les CERD, formidables accélérateurs de la transition énergétique
Ces centres présentent de merveilleuses opportunités pour l’émergence des énergies renouvelables. Premièrement, ils permettent de s’affranchir du manque d’espace pouvant accueillir des dispositifs de capture d’énergie renouvelable près des grands centres de consommation. Ainsi, le désert du Sahara offre une superficie pléthorique et une très faible densité de population. Y installer d’immenses champs éoliens et solaires ne gênerait pas grand monde. De telles possibilités n’existent pas, ou peu, dans des pays comme l’Allemagne ou la Corée du Sud. Deuxièmement, ils peuvent être construits simultanément dans plusieurs endroits de par le monde. Il n’est pas nécessaire d’attendre qu’un chantier de hub soit terminé pour en lancer un second. Ceci constitue un avantage non négligeable, car la parallélisation des chantiers peut accélérer considérablement le déploiement des énergies renouvelables. Elle est même essentielle dans le contexte de transition énergétique rapide voulue par l’UE, qui s’est fixé l’objectif de neutralité climatique en 2050 (European Commission, 2020). Troisièmement, les CERD ne nécessitent pas de grands changements au sein de l’infrastructure énergétique européenne pour distribuer l’énergie qui y est générée. Par exemple, dans le cas où le gaz méthane (CH4) serait la molécule de synthèse choisie pour ces hubs — ou pour une partie d’entre eux —, les réseaux de transport ou de distribution du gaz existants peuvent être simplement réutilisés.
Les CERD : des structures en parfaite adéquation avec REPowerEU.
Les CERD représentent une opportunité économique, industrielle et stratégique à ne pas rater pour l’Union européenne. Ils s’aligneraient parfaitement avec les deux premiers objectifs de son plan REPowerEU (Commission Européenne, 2022), élaboré en urgence pendant la crise énergétique de 2022-2023. À savoir, la diversification des fournisseurs d’énergie, et l’accélération du développement des énergies renouvelables (Commission européenne, 2022). Bien que ce plan ait partiellement constitué une réussite à court terme, principalement grâce à l’importation massive de gaz naturel liquéfié (GNL) américain (Yanatma, 2023), l’UE pourrait aller encore plus loin en investissant dans les CERD. Ces derniers permettraient en effet de diversifier davantage les sources d’énergie de l’Europe. Avec les ressources renouvelables abondantes dans le monde entier (cf. Figure 2), il serait facile de trouver des partenaires disposant de vastes gisements renouvelables.
L’opportunité pour l’UE de redevenir une puissance normative.
La multiplication de ces hubs à travers le monde créerait un réseau complexe d’interdépendances diversifiées entre États. Ils répondront aux contraintes techniques, dont celles liées à la variation temporelle de production et de demande2, et imposeront de nouvelles contraintes géopolitiques forçant l’UE à trouver de nouveaux alliés énergétiques dans son voisinage et au-delà.
Ces interdépendances généreraient de nouveaux prismes de collaboration entre États. Elles offriraient à l’Union européenne l’opportunité d’établir son leadership en matière d’innovation technologique (industrie hydrogène, transport…) et de gestion du déploiement de ces centres de production sur la scène internationale. En tant que pionnier dans le développement des hubs, l’Europe étendrait sa sphère d’influence en tant que partenaire clef des pays hôtes dans leur lutte contre le changement climatique.
En créant des relations à long terme visant à établir et à consolider les CERD, l’UE se positionnerait également — une fois de plus — comme une puissance normative dès lors qu’elle pourra choisir d’encourager des régimes démocratiques, en privilégiant les collaborations avec des partenaires respectueux des Droits de l’Homme, de la démocratie, de la liberté, de l’égalité et de l’État de droit. On notera que ces collaborations avec d’autres pays pour le développement de hubs d’énergie renouvelable sont aussi en adéquation parfaite avec l’agenda diplomatique européen qui accorde beaucoup d’importance aux actions ayant un impact positif sur l’environnement (Patala et al., 2022 ; Service européen pour l’action extérieure, n.d.).
Repenser la réglementation sur les e-fuels à faible émission de CO2.
Pour y parvenir, la stratégie européenne doit intégrer la possibilité d’importer des e-carburants neutres en CO2 depuis de tels centres. Pour l’instant, l’EU-ETS (marché carbone européen) oblige certains utilisateurs d’énergie fossile à acheter des crédits carbone à hauteur du montant de leurs émissions (European Commission, 2020). L’UE doit faire une distinction claire entre carburant fossile et carburant synthétique produit à partir de la capture du carbone et des énergies renouvelables. À l’importation, ces carburants doivent également être considérés comme neutres en CO2 par le CBAM3 (Cross Border Adjustment Mechanism) (Simões, 2021) et ne doivent pas être comptabilisés au même titre que leurs pendants d’origine fossile. De plus, bien que la reconnaissance de ces carburants synthétiques va dans le bon sens au niveau européen (European Commission, 2023), il est également important de différencier, à l’import, les produits secondaires dont la production aurait nécessité des énergies fossiles ou synthétiques. Par exemple, la production d’acier via des fours à arcs électriques dépend aujourd’hui à 38 % du gaz naturel comme source d’énergie (World Steel Association, n.d.). La production d’acier étant incluse dans l’EU-ETS et le CBAM, l’acier produit à l’aide de gaz synthétique ne devrait pas être comptabilisé de la même manière dans le CBAM. Il est donc nécessaire de coordonner les politiques européennes afin de pouvoir préparer les pièces législatives nécessaires à la reconnaissance de ces e-fuels et de leurs produits dérivés comme distincts de leurs équivalents purement fossiles.
Cette dispense de permis carbone permettra d’augmenter sérieusement la compétitivité4 de ces carburants synthétiques encore trop chers pour pénétrer le marché du gaz européen5.
Néanmoins, une attention particulière devra être prêtée aux marchés de quotas, afin que le nombre de permis en circulation diminue au moins aussi vite que la quantité de carburant neutre en CO2 qui pénétrerait le marché européen. En effet, une trop grande quantité de carburants synthétiques neutres sur le marché pourrait faire diminuer le prix des quotas de CO2 et diminuer le différentiel de coût entre énergie fossile et synthétique. En attendant que les prix du carbone ne créent un vrai différentiel de prix pérenne entre un carburant d’origine fossile et un carburant vert, des mécanismes de support peuvent être mis en place comme des « contract for difference » (CfD) (IEA, 2023). Ce type de mécanisme consiste à couvrir les coûts liés à la différence de prix entre l’alternative zéro carbone et son pendant fossile. Ces mesures ne peuvent cependant être que temporaires, pour éviter une fragilisation de l’économie européenne.
Attention au monopole des ressources.
Le potentiel renouvelable étant abondant à travers le monde, de multiples endroits peuvent être envisagés pour la construction des CERD. Lorsqu’on aura achevé et mis en route un nombre important de ces centres, l’UE pourra compter sur une grande diversité de fournisseurs. Elle évitera ainsi la création d’oligopoles pour son approvisionnement en énergie. Il deviendrait dès lors beaucoup plus difficile d’utiliser l’énergie comme un moyen de pression géopolitique contre les pays membres de l’UE, comme la Russie l’a fait (Slakaityte & Surwillo, 2024). Les CERD seraient de ce fait un moyen pour l’Union de favoriser des partenaires énergétiques fiables alignés sur ses valeurs.
Néanmoins, si les énergies renouvelables sont abondantes à travers le monde, et permettent ainsi de faire émerger de nombreux partenaires en matière de fourniture d’énergie, certains acteurs peuvent concentrer certaines ressources technologiques ou minières. Dès lors, les institutions européennes doivent rester vigilantes quant à l’origine des ressources nécessaires pour la construction des CERD. À cet égard, il est bon de souligner que la part de la Chine dans la production des panneaux photovoltaïques mondiale est passée à 74,7 %, contre seulement 2,6 % pour l’UE en 2021 (IEA, 2022). La diversification reste dès lors cruciale à tous les niveaux, pas seulement dans le domaine de l’approvisionnement énergétique. Les dépendances cachées envers certains acteurs doivent être considérées en parallèle de l’opportunité industrielle discutée ci-avant. L’EU doit bâtir une industrie forte dans le domaine des clean-techs et des ressources minières associées, pour pouvoir réellement contrôler les nombreuses interdépendances entre États qui s’accentueront encore avec le développement des CERD.
Un risque d’impérialisme à ne pas négliger.
En renforçant les collaborations internationales de l’UE, les CERD représentent une opportunité stratégique et diplomatique qui renforcerait l’image et le rôle de l’Europe. L’influence européenne est souvent critiquée et présentée comme une forme d’impérialisme doux (Hettne & Soderbaum, 2005). Il y a un tel risque d’impérialisme doux dans le projet des centres distants alimentant l’Europe en énergie, qui pourrait être perçu comme un vecteur de tendances néocoloniales. Tel que défini par Res Schuerch, le néocolonialisme fait référence à un partenariat informel entre des nations aux capacités et pouvoirs inégaux, qui cherche à maintenir l’influence d’un État puissant dans le pays subordonné (Schuerch, 2017). Le néocolonialisme met l’accent sur la domination économique continue de l’Occident et son ingérence politique dans ses anciennes colonies (Schuerch, 2017). Des exemples de (néo)colonialisme dans le secteur de l’énergie ont existé. On pense à l’exploitation des champs de pétrole en Iran qui profita par le passé principalement à l’Empire britannique via la société Anglo-Iranian Petroleum Company (AIPC), dont l’Angleterre racheta la majorité des parts en 1914 sans laisser le contrôle de l’exploitation des champs pétroliers à l’Iran. Qui plus est, le Royaume-Uni et les États-Unis fomentèrent un coup d’État en 1953 contre le Premier ministre Mohammad Mossadegh, qui avait nationalisé les activités pétrolières iraniennes trois ans plus tôt (Curtis et al., 2008). Cet exemple doit servir de leçon. Une telle situation ne doit pas se reproduire pas avec les CERD, qui risqueraient de s’accaparer les productions d’énergie renouvelable des pays hôtes. Il est essentiel de tirer des leçons des erreurs du passé en matière de développement colonial et de s’assurer que les CERD ne contribuent pas à de nouvelles formes de dépendance ou d’exploitation, mais au contraire, favorisent un développement durable et des relations saines entre États.
Des stratégies d’évitement des risques d’impérialisme.
Le risque d’impérialisme ou de néocolonialisme lié aux CERD peut être évité si ces derniers s’engagent dans un plan d’investissement responsable et dans un partage bénéfique des ressources avec le pays hôte, en prenant en compte ses besoins et ses aspirations, et en négociant des solutions mutuellement acceptables. Pour y parvenir, au moins trois voies semblent pertinentes : assurer un partage équitable des flux financiers, favoriser le développement économique par le biais de l’infrastructure créée pour développer les CERD et l’exploitation des opportunités locales inhérentes à ceux-ci. Et, enfin, le respect des facteurs contextuels locaux.
En ce qui concerne la première voie, on note que deux moyens inspirés de l’industrie pétrolière peuvent assurer un partage équitable des flux financiers. Le premier est le revenu locatif proportionnel à la surface nécessaire à l’infrastructure du hub. Le second consiste à attribuer à l’État hôte une part de la production. De manière plus spécifique, le partenaire qui viendrait créer le hub signerait un contrat dit de « partage de production » (Hansen et al., 2019) qui assurerait une part de la production d’e-carburant à l’investisseur afin de couvrir ses frais, tandis que la part restante de production serait à partager entre l’État et l’investisseur. On note qu’en plus de ces deux moyens, l’État hôte du hub pourrait également capter une partie des profits sous forme de taxe directe ou indirecte (taxe sur le travail, etc.).
La seconde voie aurait pour objectif que la population locale bénéficie des investissements réalisés dans les centres. La création de ces derniers nécessitera d’investir dans les infrastructures locales, telles que les routes, les ports et les réseaux électriques qui représentent un bénéfice additionnel important pour les pays hôtes. De plus, les CERD pourraient très aisément fournir un accès à de l’énergie propre et abordable aux populations locales qui en sont actuellement dépourvues — en Algérie, par exemple. Et pas uniquement en matière d’énergie ! Les populations locales pourraient également profiter des CERD pour s’approvisionner en eau dessalée, comme peut le suggérer l’exemple de la Figure 1. Cet aspect est d’autant plus important que de nombreux pays fortement ensoleillés, comme le Maroc, ont de grands besoins en eau (World Bank Group, 2020). De plus, la valorisation de sous-produits provenant des CERD pourrait procurer de nouveaux revenus. Par exemple, le dioxygène produit par électrolyse de l’eau dans ce même exemple pourrait être comprimé et stocké dans des bonbonnes afin de fournir de l’oxygène pour les hôpitaux. Il va sans dire que tous ces investissements créeraient aussi de nombreux emplois locaux dans des domaines d’expertise et de gestion de hubs, ainsi que dans le domaine de la construction et la maintenance des installations. Cela stimulerait simultanément le transfert de technologies vertes et de savoir-faire vers les pays hôtes, en leur offrant une plus grande souveraineté énergétique et une modernisation accrue.
La troisième voie, liée au respect des facteurs contextuels locaux, est cruciale. Par exemple, il convient de noter que, bien que la densité de population dans le Sahara soit très faible, des phénomènes NIMBY (Not In My Backyard) pourraient naître6. Ainsi, certaines populations locales considèrent le Sahara comme un lieu d’importance culturelle (Harold, 1979). Ignorer cet aspect pourrait compromettre les projets de CERD dans la région. Afin d’éviter de négliger les facteurs contextuels locaux, il est crucial de garantir et de promouvoir des négociations équitables respectant les normes internationales du travail et de l’environnement établies par les UNSDGs7. Les accords de coopération pour le développement des CERD doivent être basés sur des négociations équitables avec des représentants de la population locale aptes à faire valoir leurs droits, et des modalités qui favorisent la transparence entre les pays hôtes et les investisseurs en se basant sur des critères approuvés par les deux parties. De plus, la participation des acteurs locaux dès le début du développement des CERD garantira la prise en compte de leurs intérêts et opinions dès le processus de décision, renforçant ainsi la viabilité du projet.
Quels hubs pour le futur ?
Dans cet article, nous avons principalement parlé de l’exemple d’un hub énergétique dans le Sahara, connecté au continent européen. Mais d’autres endroits de la planète sont propices au développement des CERD. Parmi eux, le Groenland pourrait également constituer un hub énergétique. Il jouit en effet de régimes de vents catabatiques (Radu et al., 2019) qui sont à la fois extrêmement puissants, et constants.
Ces vents catabatiques résultent de la formation d’air très froid (et donc plus dense et plus lourd) au sommet de la calotte, qui s’écoule ensuite le long de ses pentes par l’effet de la gravité. Au sud du Groenland, ce vent s’additionne au vent à large échelle dit « synoptique » (sur l’océan par exemple), qui résulte notamment de la présence de la dépression d’Islande et de l’Anticyclone des Açores. La combinaison de ces facteurs donne un vent qui souffle en moyenne à ~60 km/h avec des rafales pouvant atteindre 180 km/h en hiver. Un CERD installé au Groenland pourrait aussi récupérer la chaleur fatale produite dans ce dernier afin de fournir du chauffage aux villes les plus proches via des réseaux de chaleur.
D’autres endroits du monde, comme le Cap Horn ou encore la Namibie, ont également des potentiels de vents extrêmement prometteurs. La Namibie présente quant à elle un potentiel solaire également exceptionnel.
Les CERD pourraient offrir des ressources encore plus poussées en créant une économie circulaire du CO2. Ainsi, en utilisant des techniques de capture de CO2 à la sortie des centrales à gaz qui brûlent le e-méthane synthétique, on pourrait renvoyer ce CO2 vers le centre afin de lui fournir les molécules de carbone nécessaires à la synthèse de l’e-méthane. Une telle boucle de CO2 permettrait de réduire le prix de la synthèse d’e-méthane (Dachet et al., 2023c). Le développement de navires capables de transporter du méthane à l’aller et du CO2 au retour aiderait encore à réduire les coûts.
Outre le gaz, les CERD peuvent synthétiser d’autres molécules, comme l’ammoniac (NH3) à la base des engrais azotés. Ou encore du méthanol (CH3OH) liquide qui pourrait servir de carburant pour les camions ou les bateaux. On pourrait aussi voir des hubs mutualiser certaines parties de leurs infrastructures, telles que les dispositifs de capture d’énergies renouvelables, les lignes à haute tension, les électrolyseurs, ou encore des unités de désalinisation de l’eau.
Enfin, on peut imaginer que certains hubs seront capables, dans le futur, de synthétiser de manière flexible différentes molécules comme du méthane (CH4), de l’ammoniac (NH3) ou du méthanol (CH3OH), leur permettant ainsi d’adapter les différents niveaux de production aux prix des marchés, pour s’assurer d’une rentabilité accrue.
Pour conclure…
Le projet des Centres d’Énergie Renouvelable Distants propose de récupérer l’énergie renouvelable là où elle est abondante et de grande qualité. Ils sont en phase avec la politique énergétique européenne et pourraient grandement transformer le paysage énergétique dans la décennie à venir. Pourtant, ils constituent un angle mort de la politique européenne. L’UE devrait commencer à initier des partenariats stratégiques avec des États qui pourraient intégrer de tels hubs. De plus, l’UE devrait reconnaître les molécules énergétiques importées depuis ces hubs comme distinctes de leur contrepartie fossile, afin qu’elles ne soient pas redevables de crédits carbone. Le développement des CERD doit éviter les erreurs du passé et assurer un développement durable souverain via des actions collectives entre entreprises, secteur public et acteurs sociétaux. Pour éviter de devoir réagir dans l’urgence comme durant la crise du gaz russe, l’Union européenne devrait dès maintenant se positionner de manière stratégique dans ce futur réseau énergétique constitué de hubs. C’est une question essentielle pour le développement industriel de l’Europe et sa sécurité d’approvisionnement en énergie au travers d’une diversification de ses fournisseurs. Enfin, bien que ces centres d’énergie renouvelables présentent de nombreux avantages, ils sont à considérer comme complémentaires aux autres politiques énergétiques menées par l’Union à travers son plan REPowerEU.
Disons-le tout net, les Centres d’Énergie Renouvelable Distants offrent de telles opportunités pour l’Union européenne que les ignorer équivaudrait à gaspiller l’un de nos plus grands leviers d’action face à cet immense défi auquel l’humanité doit faire face : la nécessaire transition énergétique.
1 La balance totale de CO2 émis dans l’atmosphère n’est pas totalement nulle si l’on inclut les émissions dites “grises” de CO2 liées à la fabrication des CERD.
2 La production d’énergie renouvelable peut être plus abondante à certains moments de l’année. Un effet saisonnier est aussi visible dans les pays importateurs où la demande en énergie est souvent plus abondante l’hiver que l’été. On pourrait même imaginer que l’Europe devienne elle-même un CERD en été lorsque la production de renouvelable y est abondante et que la demande y est faible.
3 Le CBAM est un mécanisme de l’UE visant à éviter qu’un même produit soit sujet à des quotas de CO2 s’il est produit en Europe en non s’il est importé en Europe.
4 Au moment de la rédaction de cet article, le prix du CO2 sur le EU-ETS tourne autour des 80€/tCO2 et les émissions liées à la production d’un MWh d’électricité en Belgique sont estimées à 0,508tCO2/MWh (Electricity Maps, n.d.). Cela crée un surcoût lié aux émissions de CO2 de (80x 0,508)=40,64€/MWh d’électricité produite à partir d’une centrale gaz.
5 149€/MWh de gaz synthétisé dans un CERD et livré regazifié en Belgique est l’estimation de (Berger et al. 2021), ce qui est bien plus élevé que les prix observés sur l’indice de référence du Dutch TTF.
6 C’est un phénomène qui se manifeste souvent lors de la construction de grandes infrastructures qui bénéficie à l’intérêt général et qui pourtant voit une forte opposition locale à l’implantation de cette infrastructure.
7 United Nations Sustainable Development Goals.
Article-CERD-Version-FR-1-1Remote Renewable Energy Hubs: A Leadership Opportunity that Europe Must Seize.
The energy crisis that the European Union experienced in 2022-2023 has once again demonstrated the crucial role of energy in our economies. The war in Ukraine has illustrated how a state, Russia, can use energy as a geopolitical pressure tool on Europe in the context of armed conflict on its borders. Faced with this situation, it became imperative for member states to reduce their significant dependence on certain energy-exporting countries.
Before the war in Ukraine, 40% of the gas consumed in the EU came from Russia (European Council of the European Union, 2024). In order to quickly reduce reliance on this source of supply, the Union urgently increased imports primarily from the United Kingdom, the United States, and Norway (Yanatma, 2023). It also had to accept a drastic reduction in energy demand from industry (International Energy Agency, 2024). Nowadays, the EU imports only 15% of its gas from Russia (European Council of the European Union, 2024).
This episode underscores the importance of EU energy sovereignty, especially considering that its energy supply should preferably meet several conditions. It must align with its commitment to reduce greenhouse gas emissions under the Paris Agreement (United Nations Climate Change, n.d.). It should also enable compliance with the physical constraints associated with energy production, such as the unpredictability of renewable energy production (such as solar or wind) and the time constants required for industry. The energy policy must be conceived on a long-term perspective, especially and the construction of any infrastructure of consequence, such as a new nuclear power plant or a large offshore wind farm, requires years.
This article presents another possibility for diversifying the EU’s energy supply using renewable energy in the medium to long term. This solution would involve importing synthetic gas produced in remote Renewable Energy Hubs (RREHs). This new gas, with low carbon impact, could revolutionise the energy landscape in the coming years and would be perfectly aligned with the objectives set by the EU, notably through its REPowerEU plan (European Commission, 2022).
What does an RREH look like?
The main characteristic of an RREH is to harness abundant renewable energy from far away from major consumption centres such as Germany or South Korea (Dachet et al. 2023a). Scientific literature has already studied the example of a hub in the Algerian Sahara Desert (Berger et al., 2021), where the installation of photovoltaic panels and wind turbines takes advantage of the abundance and quality of renewable energy potential. In this example, renewable energy is transported from the desert to the Algerian coast via a high-voltage direct current (HVDC) line. There, it is used to produce hydrogen through water electrolysis, which would be combined with CO2 captured from the atmosphere to produce synthetic methane. This can be exported by pipeline or ship to the European continent. Figure 1 illustrates the technological graph associated with this example. It represents the different production units of the hub and the commodities exchanged between them. This synthetic gas (a.k.a. e-gas or electrical-gas) has the advantage of being CO2 neutral if synthesised from CO2 captured from the atmosphere. The CO2 released during the combustion of this gas corresponds to the quantity of CO2 initially captured, thus offering a net zero CO2 balance in the atmosphere1. Furthermore, other synthetic fuels known as e-fuels (for electrical-fuel), such as diesel or kerosene, can be produced in these hubs, making them versatile tools for carbon-neutral fuel synthesis.
Remote Renewable Energy Hubs (RREH): Tremendous Accelerators for Energy Transition
These hubs offer marvellous opportunities for the emergence of renewable energies. Firstly, they would overcome the problem of a lack of space to accommodate renewable energy capture devices near major consumption centres. For instance, the Sahara Desert offers a vast expanse with a very low population density. Installing wind and solar farms there would not inconvenience many people. Such possibilities are scarce or non-existent in countries like Germany or South Korea. Secondly, these hubs can be constructed simultaneously in multiple locations around the world. There is no need to wait for one hub project to finish before starting another. This is a significant advantage because parallelising projects can greatly accelerate the deployment of renewable energies. It is even essential in the context of the rapid energy transition being targeted by the EU, which has set the goal of climate neutrality by 2050 (European Commission, 2020). Thirdly, RREHs do not require major changes to the European energy infrastructure to distribute the energy generated. For example, if methane gas (CH4) were chosen as the synthesis molecule for these hubs—or for some of them—the existing gas transportation or distribution networks could simply be reused.
Remote Renewable Energy Hubs (RREHs): a Project Perfectly Aligned with REPowerEU
RREHs represent an economic, industrial, and strategic opportunity not to be missed by the European Union. They would align perfectly with the first two objectives of its REPowerEU plan (European Commission, 2022), developed urgently during the energy crisis of 2022-2023. Namely, diversifying energy suppliers and accelerating the development of renewable energies (European Commission, 2022). Although this plan was partially successful in the short term, mainly due to the massive importation of liquefied natural gas (LNG) from the United States (Yanatma, 2023), the EU could go even further by investing in RREHs. These would indeed further diversify Europe’s energy sources. With abundant renewable resources worldwide (see Figure 2), it would be easy to find partners with vast renewable energy deposits.
The Opportunity for the EU to Regain Normative Power
The proliferation of these hubs worldwide would create a complex network of diversified interdependencies among states. They would address technical constraints, including those related to temporal variations in production and demand2, and impose new geopolitical constraints, forcing the EU to find new energy allies in its neighbourhood and beyond.
These interdependencies would generate new avenues for collaboration among states. They would offer the European Union the opportunity to establish its leadership in technological innovation (hydrogen industry, transportation, etc.) and to lead in managing the deployment of these production centres on the international stage. As a pioneer in hub development, the EU would expand its sphere of influence as a key partner to host countries in their fight against climate change.
By establishing long-term relationships to establish and consolidate RREHs, the EU would also position itself — once again — as a normative power, as it could choose to encourage democratic regimes by favouring collaborations with partners who respect human rights, democracy, freedom, equality, and the rule of law. It is noteworthy that these collaborations with other countries for the development of renewable energy hubs are also perfectly aligned with the European diplomatic agenda, which places great importance on actions with a positive impact on the environment (Patala et al., 2022; Service européen pour l’action extérieure, n.d.).Top of FormBottom of Form
Rethinking Regulation on E-Fuels with Low-level CO2 Emissions
To achieve the latter, the European strategy must integrate the possibility of importing CO2-neutral e-fuels from such centres. Currently, the EU Emissions Trading System (EU-ETS) forces certain users of fossil energy to purchase carbon credits equal to their emissions (European Commission, 2020). The EU must clearly distinguish between fossil fuel and synthetic fuel produced from carbon capture and renewable energies. Upon importation, these fuels must also be considered CO2-neutral under the Cross-Border Adjustment Mechanism (CBAM)3 (Simões, 2021) and should not be accounted for in the same way as their purely fossil counterparts.
Moreover, although the recognition of these synthetic fuels is a step in the right direction at the European level (European Commission, 2023), it is also important to differentiate, upon importation, secondary products whose production would have required fossil or synthetic fuels. For example, steel production using electric arc furnaces currently depends on 38% natural gas as an energy source of (World Steel Association, n.d.). As steel production is included in the EU-ETS and CBAM, steel produced using synthetic gas should not be accounted for in the same way in the CBAM. Therefore, it is necessary to coordinate European policies to prepare the legislative elements required for the recognition of these e-fuels and their derivatives as distinct from their purely fossil equivalents. This exemption from carbon permits will significantly increase the competitiveness4 of these synthetic fuels, which are still too expensive to penetrate the European gas market5.
However, particular attention must be paid to quota markets to ensure that the number of permits in circulation decreases at least as quickly as the quantity of CO2-neutral fuel entering the European market. Indeed, an excessive quantity of neutral synthetic fuels on the market could lower the price of CO2 quotas and reduce the cost differential between fossil and synthetic energy. While waiting for carbon prices to create a sustainable price differential between fossil and green fuels, support mechanisms such as « contracts for difference » (CfD) can be implemented (IEA, 2023). This type of mechanism involves covering the costs associated with the price difference between the zero-carbon alternative and its fossil counterpart. Nevertheless, these measures can only be temporary to avoid weakening the European economy.
Beware of Resource Monopoly.
With renewable potential abundant worldwide, multiple locations can be considered for the construction of RREHs. Once a significant number of these centres are completed and operational, the EU can rely on a wide variety of suppliers, thereby avoiding the creation of energy supply oligopolies. This would make it much more difficult to use energy as a geopolitical tool against EU member states, as Russia has recently done (Slakaityte & Surwillo, 2024). Consequently, RREHs would be a means for the Union to foster reliable energy partners aligned with its values.
However, while renewable energies are abundant worldwide and allow for the emergence of numerous energy supply partners, some actors may concentrate certain technological or mining resources. Therefore, European institutions must remain vigilant regarding the origin of the resources needed for the construction of RREHs. In this regard, it is worth noting that China’s share of global photovoltaic panel production increased to 74.7% in 2021, compared to only 2.6% for the EU (IEA, 2022). Diversification remains crucial at all levels, not just in the field of energy supply. Hidden dependencies on certain actors must be considered alongside the industrial opportunity discussed above. The EU must build a strong industry in the field of clean technologies and associated mining resources to truly control the numerous interdependencies between states that will further develop with the expansion of RREHs.
A Risk of Imperialism Not to be Overlooked.
By strengthening the international collaborations of the EU, RREHs represent a strategic and diplomatic opportunity that would enhance Europe’s image and role. European influence is often criticised and portrayed as a form of soft imperialism (Hettne & Soderbaum, 2005). There is such a risk of soft imperialism in the project of remote hubs supplying the EU with energy, which could be perceived as a vector of neo-colonial tendencies. As defined by Res Schuerch, neo-colonialism refers to an informal partnership between nations with unequal capacities and powers, seeking to maintain the influence of a powerful state in the subordinate country (Schuerch, 2017). Neo-colonialism emphasizes the ongoing economic domination of the West and its political interference in its former colonies (Schuerch, 2017). Examples of (neo)colonialism in the energy sector have existed. Consider the exploitation of oil fields in Iran, which historically benefited primarily the British Empire through the Anglo-Iranian Petroleum Company (AIPC), of which England acquired most shares in 1914 without giving control of the oil fields to Iran. Moreover, the United Kingdom and the United States orchestrated a coup d’état in 1953 against Prime Minister Mohammad Mossadegh, who had nationalized Iranian oil activities three years earlier (Curtis et al., 2008). This example should serve as a lesson. Such a situation must not be repeated with RREHs, which could potentially monopolize the renewable energy production of host countries. It is essential to learn from past mistakes in colonial development and ensure that RREHs do not contribute to new forms of dependence or exploitation, but rather foster sustainable development and healthy relationships between states.
Strategies to Mitigate the Risk of Imperialism.
The risk of imperialism or neo-colonialism associated with RREHs can be avoided if they engage in a responsible investment plan and beneficial resource-sharing with the host country, considering its needs and aspirations, and negotiating mutually acceptable solutions. To achieve this, at least three avenues seem relevant: ensuring fair sharing of benefits, promoting economic development through the infrastructure created to develop the RREH, and exploiting the inherent local opportunities while respecting local contextual factors.
Regarding the first avenue, it is noted that two means inspired by the oil industry can ensure fair sharing of financial flows. The first means is a proportional rental income based on the surface area required for the hub’s infrastructure. The second involves allocating a share of production to the host state. More specifically, the partner creating the hub would sign a contract known as « production sharing » (Hansen et al., 2019), which would ensure a share of e-fuel production to the investor to cover expenses, while the remaining share of production would be shared between the state and the investor. Additionally, besides these two means, the host state of the hub could also capture a portion of profits through direct or indirect taxes (labour tax, etc.).
The second avenue aims to ensure that the local population benefits from the investments made in the hubs. Their creation will require investment in local infrastructure, such as roads, ports, and power grids, which represent significant additional benefits for host countries. Moreover, RREHs could easily provide access to clean and affordable energy to local populations currently deprived of it—in Algeria, for example. And not just in terms of energy! Local populations could also benefit from RREHs to access desalinated water, as suggested by the example in Figure 1. This aspect is particularly important as many sun-rich countries, such as Morocco, have significant water needs (World Bank Group, 2020). Furthermore, the valorisation of by-products from RREHs could provide new income streams. For example, the oxygen produced by electrolysis of water in this same example could be compressed and stored in cylinders to provide oxygen for hospitals. It goes without saying that all these investments would also create numerous local jobs in hub expertise and management, as well as in construction and maintenance of facilities. This would simultaneously stimulate the transfer of green technologies and know-how to host countries, offering them greater energy sovereignty and increased modernisation.
The third avenue, related to respecting local contextual factors is crucial. For example, it should be noted that, although the population density in the Sahara is very low, the NIMBY (Not In My Backyard)6 phenomena could arise. Some local populations consider the Sahara as a place of cultural importance (Harold, 1979). Ignoring this aspect could compromise RREH projects in the region. To avoid neglecting local contextual factors, it is crucial to ensure and promote fair negotiations respecting international labour and environmental standards established by the UNSDGs7. Cooperation agreements for the development of RREHs must be based on fair negotiations with representatives of the local population capable of asserting their rights, and modalities that promote transparency between host countries and investors based on criteria approved by both parties. Furthermore, the participation of local actors from the outset of RREH development will ensure the consideration of their interests and opinions in the decision-making process, thereby strengthening the project’s viability.
What hubs for the future?
In this article, we have primarily discussed the example of an energy hub in the Sahara, connected to the European continent. However, other places on the planet are conducive to the development of RREHs. Among them, Greenland could also be an energy hub. It benefits from katabatic winds (Radu et al., 2019) that are both extremely powerful and consistent.
These katabatic winds result from the formation of very cold air (and therefore denser and heavier) at the top of the ice cap, which then flows down its slopes due to gravity. In southern Greenland, this wind adds to the large-scale synoptic wind (over the ocean, for example), which results in part from the presence of the Icelandic Low and the Azores High. The combination of these factors results in a wind that blows on average at ~60 km/h with gusts reaching 180 km/h in winter. An RREH installed in Greenland could also capture waste heat produced there to provide heating to nearby cities via district heating networks.
Other places in the world, such as Cape Horn or Namibia, also have extremely promising wind potential. Namibia also has exceptional solar potential.
RREHs could offer even more resources by creating a circular economy of CO2. Thus, by using CO2 capture techniques at the exit of gas plants burning synthetic e-methane, this CO2 could be returned to the hub to provide it with the carbon molecules needed for e-methane synthesis. Such a CO2 loop would reduce the price of e-methane synthesis (Dachet et al., 2023c). The development of ships capable of transporting methane outbound and CO2 on the return trip would further reduce costs.
In addition to gas, RREHs could synthesize other molecules, such as ammonia (NH3) as the base of nitrogen fertilizers or even liquid methanol (CH3OH) which could serve as fuel for trucks or boats. We could also see hubs sharing certain parts of their infrastructure, such as renewable energy capture devices, high-voltage lines, electrolysers, or water desalination units.
Finally, it could be imagined that some hubs will be capable, in the future, of flexibly synthesizing methane (CH4), ammonia (NH3), or methanol (CH3OH), as examples, thus allowing them to adapt different production levels to market prices, to ensure increased profitability.
To conclude…
The remote renewable energy hubs project proposes to harness renewable energy where it is abundant and of high quality. This is a project fully aligned with European energy policy and could greatly transform the energy landscape in the decade to come. Yet, it constitutes a blind spot in European policy. The EU should start initiating strategic partnerships with states that could integrate such hubs. Furthermore, the EU should recognize energy molecules imported from these hubs as distinct from their fossil fuel counterparts, so that they are not liable for carbon credits. The development of RREHs must avoid past mistakes and ensure sustainable sovereign development through collective actions between businesses, the public sector, and societal actors. To avoid having to react urgently as during the Russian gas crisis, the European Union should strategically position itself in this future energy network composed of hubs. This is a crucial issue for Europe’s industrial development and its energy supply security through diversification of its suppliers. Finally, while these renewable energy centres offer numerous advantages, they should be considered complementary to other energy policies pursued by the Union through its REPowerEU plan.
Remote renewable energy hubs offer such opportunities for the European Union that ignoring them would be equivalent to wasting one of our greatest levers of action in the face of this immense challenge humanity must confront: the necessary energy transition.
1 The total balance of CO2 emitted into the atmosphere is not totally zero if we include the so-called « grey » CO2 emissions linked to the manufacture of RREHs.
2 Renewable energy production can be more abundant at certain times of the year. A seasonal effect can also be seen in importing countries, where energy demand is often more abundant in winter than in summer. We could even imagine Europe itself becoming an RREH in summer, when renewable energy production is abundant, and demand is low.
3 CBAM is an EU mechanism designed to ensure that the same product is not subject to CO2 quotas if it is imported into Europe, but if it is produced in Europe.
4 At the time of writing, the price of CO2 on the EU-ETS is around €80/tCO2 and the emissions linked to the production of one MWh of electricity in Belgium are estimated at 0.508tCO2/MWh (Electricity Maps, n.d.). This creates an additional cost linked to CO2 emissions of (80x 0.508)=40.64€/MWh of electricity produced from a gas power plant.
5 149€/MWh of gas synthesised in a CERD and delivered regasified in Belgium is the estimate of (Berger et al. 2021), which is much higher than the prices observed on the Dutch TTF reference index.
6 This is a phenomenon that often arises during the construction of major infrastructures that benefit the general interest, and which nevertheless sees strong local opposition to the siting of this infrastructure.
7 United Nations Sustainable Development Goals.
Article-CERD-ENG-VersionRéférences
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