Quelques idées sur l’énergie - 2e partie

par  M. BERGER
Publication : février 2017
Mise en ligne : 20 mai 2017


 État des lieux [*]

Après avoir tenté de s’y retrouver dans les sciences de l’énergie et de baliser autant que possibles les interprétations des données statistiques, il m’a semblé utile de faire un bilan et d’examiner où nous en sommes, dans le monde et en France sur nos usages de l’énergie.

La situation climatique est grave et préoccupante, sur ce point tout le monde est d’accord, mais que d’illusions dans l’incantatoire « transition énergétique » ! Beaucoup y voient d’abord une solution au chômage endémique qui nous frappe, et accessoirement une réponse à la question énergétique qui préoccupe les plus lucides d’entre nous. Mais cette lucidité est encore étrangère à l’esprit de beaucoup de nos dirigeants. Il ne faut pas compter pour renverser le sens de l’histoire ni sur la future présidence des États-Unis, ni sur la présidence Russe, ni sur les pays producteurs de combustibles fossiles, ni sur les poids lourds de la démographie mondiale, tels la Chine ou l’Inde, ni sur les pays émergents. Beaucoup de ces derniers revendiquent, à juste titre, leur part dans le gaspillage de l’énergie mondiale auquel se sont adonnés pendant des décennies les occidentaux, et personne ne peut leur en tenir rigueur.

Cela fait beaucoup d’inconscients, au pouvoir étendu, alors que les peuples sont manipulés par de multiples désinformations provenant aussi bien des « climato-sceptiques » que des zélateurs d’une transition présentée parfois comme facile et sans effort. Pleins de bonne volonté, ils proposent des actions partielles, assez spectaculaires pour rassurer, mais d’une efficacité douteuse contre le réchauffement terrestre. Faire rouler par exemple des camions sur des capteurs solaires installés sur nos routes est-ce une solution d’avenir ? On peut raisonnablement s’interroger. Et bien des actions proposées au public pour résoudre la question énergétique sont du même ordre. Il convient donc de tenter d’aller plus loin.

 Quelques données essentielles sur l’énergie

La consommation mondiale annuelle d’énergie primaire est d’environ 13.400 MTEP, transformée en énergie finale de 9.000 MTEP. La différence provient, comme je l’ai évoqué dans mon article précédent, de l’application du principe de Carnot : la transformation d’énergie calorifique en énergie mécanique dilapide dans la nature plus de 50% de la chaleur utilisée. On pourra s’étonner de l’usage du terme « consommation » d’énergie, alors que nous avons vu que celui de « dégradation de l’énergie » était le seul convenable. Cependant, comme la grande majorité de celle que nous utilisons provient de combustibles fossiles, ces derniers sont bel et bien des matières consommables qui ne peuvent se reconstituer que très lentement. Une fois brulés, il faut des millions d’années d’assimilation chlorophyllienne et de transformations diverses pour les retrouver. Il s’agit donc bien de consommation.

À la vitesse où nous les exploitons, les réserves connues sont faibles, de l’ordre de 950.000 MTEP. Soit environ :
- 51 ans pour le pétrole.
- 53 ans pour le gaz naturel.
- 144 ans pour le charbon.

Le combustible nucléaire actuellement le plus utilisé, l’uranium 238, est aussi en quantité limitée, les ressources issues du territoire français sont maintenant à peu près épuisées. D’où l’obligation pour Areva de s’installer dans certains pays africains pour exploiter leur minerai, avec le succès que l’on sait...

La part de ces combustibles dans la production d’énergie primaire est la suivante :
- 32,8% pour le pétrole
- 28,8% pour le charbon
- 24 % pour le gaz naturel
- 4,4% pour le nucléaire
- 10 % pour les énergies renouvelables.

Pour ces dernières, l’essentiel est de nature hydroélectrique soit 6,7% contre 1,4% pour l’éolien, 0,9% pour la biomasse et la géothermie, 0,6% pour les biocarburants, 0,4% pour le solaire.

Nous sommes donc tributaires des combustibles fossiles à raison de 85%, et même de 90% si on ajoute le nucléaire dont l’énergie de base, l’uranium, est aussi issue d’un minerai.

Dans les 20 dernières années l’énergie primaire utilisée dans le monde a augmenté d’environ 50%, soit plus de 2% par an ! Malgré les proclamations constantes, rien n’indique un ralentissement prochain. Les rouages du libéralisme économique qui domine le monde sont tels qu’il est bien difficile d’en freiner un seul. Et quel pays s’y emploierait, sachant que le résultat sera à peu près nul si le monde entier ne participe pas au même effort ?

La seule croissance des « besoins » de 2% annuelle (si on ne s’occupe pas plus activement de les réduire à l’échelle mondiale) représente chaque année la mise en service de la totalité des sources renouvelables existantes déjà, issues du solaire et de l’éolien. Un accroissement de 100% par an de ce type d’énergie, et à l’échelle mondiale, est-il tenable ? On en est encore très loin. Et ce ne serait pas suffisant, car dans ces conditions la consommation de combustibles fossiles ne diminuerait même pas, et on continuerait d’aggraver au même rythme que maintenant la densité dans l’atmosphère des gaz à effet de serre.

Quels que soient les efforts sur les énergies renouvelables, les économies sur les autres sont donc indispensables, et à grande échelle. C’est la condition absolue pou r prolonger la vie sur terre…

 Les inégalités dans le monde

Comme dans bien d’autres domaines les inégalités dans la répartition des richesses mondiales concernent aussi l’énergie. L’usage de l’énergie primaire s’élève en moyenne par individu à 1,89 TEP dans l’ensemble du monde, avec des disparités allant de plus de 1 à 15 selon les pays.

Le pire modèle est de loin celui des États-Unis dont l’usage énergétique est près du double de celui des pays à niveau de vie comparable.

Quelques exemples :
- Tanzanie : 0,48 TEP/HAB
- Inde 0,64 TEP/HAB
- Chine 2,24 TEP/HAB
- Royaume-Uni 2,78 TEP/HAB
- Japon 3,48 TEP/HAB
- France 3,67 TEP/HAB
- Allemagne 3,78 TEP/HAB
- États-Unis 6,94 TEP/HAB
- (Source Wikipedia)

Le rapport entre le niveau de vie d’un pays et la consommation d’énergie par habitant est corrélé jusqu’à environ 4TEP/Hab/an. Au delà c’est du gaspillage : l’augmentation de l’usage d’énergie primaire n’apporte plus rien au niveau de vie des habitants.

Si le monde entier voulait atteindre ce seuil des 4 TEP/Hab/an, sensiblement celui des pays occidentaux, États-Unis mis à part, on doublerait la consommation d’énergie primaire. Dans le monde tel qu’il est, avec les sources d’énergies dont nous disposons encore, cela reviendrait à épuiser toutes nos réserves en moins de 30 ans et à augmenter encore la diffusion de gaz carbonique dans l’atmosphère. La concentration de ce gaz a atteint maintenant 400 ppm, taux jamais atteint dans l’histoire connue de la planète, et considéré comme un maximum acceptable pour ne pas accroître la température moyenne de la terre dans des proportions telles qu’elle devienne incontrôlable.

Les rejets de CO2 sont en moyenne mondiale de 4,41 tonnes/hab/an. Avec des disparités selon les pays qui ne correspondent pas tout à fait à celle de la consommation d’énergie primaire. Ainsi l’Allemagne, qui se trouve dans la moyenne européenne de consommation, rejette 8,93 tonnes de CO2/hab/an soit plus du double de la moyenne mondiale. De même, la Chine rejette 6,66 tonnes/hab/an, alors qu’elle ne consomme guère plus de combustibles fossiles que la moyenne. La raison en est pour ces deux pays l’utilisation du charbon pour assurer une partie de leur production d’électricité, alors que ce combustible, faiblement hydrogéné, est de loin le plus pollueur des fossiles.

À l’inverse, la France rejette « seulement » 4,32 tonnes/hab/an, un peu moins que la moyenne mondiale, en raison de son choix de produire la majeure partie de son électricité à partir d’énergie nucléaire.

La planète est capable de recycler, grâce à la photosynthèse, aussi bien sur terre que dans les mers, environ 2 tonnes de CO2/hab. Il faudrait donc diviser par 2 le volume de nos rejets pour assurer la seule stabilité de la concentration en CO2 dans l’atmosphère  ; on en est loin.

 Qu’en est-il en France ?

La France n’exploite sur son propre sol presque plus aucune sorte d’énergie fossile. Elle en importe par an 146 MTEP, essentiellement du pétrole et du gaz naturel. Elle produit localement l’équivalent en énergie primaire 139 MTEP dont 122 sous forme d’électricité. Celle–ci est obtenue d’abord par le nucléaire à raison de 77% ; par les renouvelables (dont essentiellement l’hydroélectricité) 18% auxquels s’ajoute un peu d’énergie fossile (5%). La plus grande partie de notre production locale d’énergie est donc d’origine nucléaire. Elle nous permet même d’en exporter une partie, soit 32 MTEP.

Nous sommes dans ces conditions très dépendants du marché mondial de l’énergie, puisque nous n’avons ni pétrole ni gaz, et que les houillères françaises sont désaffectées depuis longtemps. À un moment de son histoire où il semble que tout puisse arriver, cette dépendance de la France, à laquelle des dizaines d’années sans grand problème nous ont habitués, n’est cependant pas très rassurante. L’épisode de la guerre du Golfe dans les années 1960 a été un peu trop oublié. Encore étions nous à une époque où les houillères fonctionnaient encore et où les besoins en énergie étaient très inférieurs à ce qu’ils sont maintenant.

Entre 1990 et 2014 les indicateurs principaux concernant la France ont évolué ainsi :
- Croissance de la population : 13,4%,
- Croissance de l’usage d’énergie primaire : 8,3%,
- Croissance de notre production 22,6% (essentiellement électrique),
- Réduction des importations  : 4,3 %.

On constate que nous vivons toujours dans une optique de croissance, mais elle s’explique par l’accroissement de la population, plus rapide que celle de l’usage d’énergie primaire. La réduction (légère) des importations signifie aussi celle de l’usage des énergies fossiles. C’est donc la production électrique qui satisfait en grande partie les besoins nouveaux en énergie primaire. C’est pourquoi la France n’est pas le pays le plus responsable de l’augmentation des rejets de CO2, mais il y contribue tout de même par le simple effet d’une démographie assez prolifique.

 Les usages de l’énergie

À quoi sert toute cette énergie ?

Où et comment faire des économies ?

Dans l’ensemble du monde la répartition de l’usage de l’énergie finale (abstraction faite de l’énergie perdue dans la transformation entre chaleur et énergie mécanique) est la suivante. Elle porte sur un total d’énergie finale de 9500 MTEP
- Industrie 29%
- Transport 28%
- Résidentiel 23%
- Tertiaire 8%
- Agriculture 2%
- Usages divers 9%

Les trois postes les plus « consommateurs » dans le monde sont l’industrie, les transports et le secteur résidentiel.

En France la répartition est sensiblement différente :
- Transports 32,6%
- Résidentiel 30,5%
- Industrie 19,2%
- Tertiaire 14,6%
- Agriculture 3,1%

L’industrie française utilise assez peu d’énergie par rapport au reste du monde, simplement parce que les industries lourdes (sidérurgies, cimenteries, etc.) ont maintenant émigré vers les pays en développement. Les industries de transformation sont beaucoup moins exigeantes en énergie, et ce sont pratiquement les seules qui demeurent encore dans les pays européens.

Les deux secteurs les plus consommateurs sont donc le transport et le résidentiel. C’est d’ailleurs dans ces domaines que réside l’essentiel des mesures à prendre pour amorcer la transition énergétique dont personne ne conteste la nécessité.

L’un et l’autre sont malheureusement figés par plusieurs décennies de mesures irresponsables qui rendent très difficiles les retours en arrière.

Les transports : Depuis une trentaine d’années les choix politiques ont privilégié les transports de marchandises sur le réseau routier ; il a atteint 88% du trafic contre moins de 10% pour le réseau ferroviaire et 2,4% pour le système fluvial. Au cours des trente dernières années le fret SNCF s’est complètement marginalisé. Désaffection qui remonte au milieu du 20e siècle puisqu’en 1947, 75% des marchandises étaient encore transportées par voie ferrée. Par suite d’une gestion surprenante des investissements sur le réseau ferré même le trafic voyageur est en perte de vitesse, en raison, en partie, d’une politique tarifaire aberrante.

Et pourtant, en matière d’énergie la dépense n’est pas du même ordre. Pour 100 Km/passagers effectués, une voiture exige 63 kWh, contre seulement 3 kWh pour les TGV et 8 kWh pour les trains ordinaires…

Un précédent ministre de l’économie (E. Macron) a imaginé de favoriser la création de lignes de bus pour concurrencer la SNCF. Ces derniers sont certes moins consommateurs d’énergie que les voitures, avec en moyenne 21 kWh pour 100 km/passager, mais ils restent encore 7 fois plus exigeants que le TGV et 3 fois plus que les trains ordinaires !

Le secteur résidentiel. Gros consommateur d’énergie, il a subi aussi en France une politique de développement irréfléchie. Sous la pression des lotisseurs, les constructions de quartiers pavillonnaires de faible densité se sont répandues sans contrôle aux périphéries des villes, éloignant les populations des centres, des équipements et des emplois. D’où l’usage pléthorique de l’automobile, les transports en commun étant inadaptés aux faibles densités urbaines. La durée des migrations domicile-travail a explosé, atteignant jusqu’à 3 heures par jour pour les plus défavorisés dans la région parisienne. Avec une surconsommation d’énergie devenue incompressible.

À titre de comparaison, la densité moyenne sur l’ensemble de la région parisienne, pour une douzaine de millions d’habitants, ne dépasse pas 950 habitants au kilomètre carré, alors qu’elle atteint plus de 20.000 dans Paris intramuros. Valeurs qu’il faut moduler car les périphéries sont occupées en grande partie par de très grands équipements  : Zones industrielles, commerciales, aéroports, voirie de desserte, ce qui réduit d’autant les surfaces consacrées à l’habitat.

Autre aberration : la volonté politique de développer la propriété privée au détriment de la location. Comme il est plus difficile de quitter un logement si on en est propriétaire que locataire, la mobilité résidentielle est devenue beaucoup plus faible que la mobilité du travail. Or celle-ci n’a cessé de croître en raison des mutations profondes du système productif : dans un monde où depuis des décennies les emplois se raréfient, on ne retrouve que rarement un nouvel emploi à proximité de son domicile. De ce fait l’éloignement croissant de l’habitat par rapport au lieu de travail a pour conséquence l’augmentation de la durée des déplacements quotidiens. Et donc de la consommation d’énergie.

Le développement des logements individuels sous forme de constructions isolées n’est pas non plus sans effet sur la consommation d’énergie due au chauffage, soit rappelons-le environ 60% des besoins domestiques. Les pertes de chaleur sont proportionnelles aux surfaces d’échange entre les milieux intérieurs (que l’on chauffe) et l’atmosphère extérieure. Or cette surface d’échange est environ quatre fois plus élevée dans un pavillon individuel que dans un logement collectif de surface équivalente. L’isolation indispensable a été rarement prévue dans les constructions antérieures aux années 1980, celles qui constituent encore la majorité du parc résidentiel.

Pour la moyenne de ces dernières, la dépense d’énergie dans les logements, tous usages confondus, est de l’ordre de 150 kWh/m2/an. Depuis la mise en application de la RT2012, les logements neufs ne peuvent pas dépasser la norme de 50 kWh/m2/an. Norme facile à atteindre, et même à améliorer, puisque certaines constructions neuves parviennent à des valeurs inférieures, voire produisent, grâce à la multiplicité de capteurs solaires, plus d’énergies qu’elles n’en utilisent.

 

Si la transition énergétique est bien un impératif à court terme, elle reste un objectif incantatoire plus qu’une réalité, y compris dans les programmes des candidats à l’élection présidentielle. Il faut en mesurer la difficulté, car il ne suffit pas pour y parvenir de faire des promesses, comme par exemple de sortir du nucléaire, sans savoir avec précision par quels types d’énergie on le remplacera ou quelles économies d’énergie resteront possibles et acceptables par les populations du monde entier.

 

On a vu que, dans notre situation, les énergies renouvelables ne représentent qu’un apport faible par rapport aux énergies fossiles et nucléaires. Avant qu’elles ne soient prépondérantes, il faudra du temps, même si leur développement est rapide.

Et quant aux sources d’économie, si elles sont faciles à identifier, elles supposent des transformations considérables et l’anéantissement rapide d’une masse d’investissements réalisés dans les dernières décennies, parce qu’ils sont devenus incompatibles avec un programme sérieux d’économie.

Il faudra alors les remplacer par d’autres, qu’aucun économiste ne se hasarde encore à évaluer. Il faudra, en plus, en faire accepter les conséquences à la population.

Qui se précipitera pour annoncer que les propriétaires d’un pavillon situé en périphérie d’une grande ville devront l’abandonner sans contrepartie pour s’installer en location dans un immeuble collectif à proximité d’un réseau de transport en commun ?…

Et pourtant, ce pourrait être nécessaire.

Proposition extrême et caricaturale, j’en conviens, mais elle montre l’ampleur des bouleversements qu’il nous faudra accepter. Cela dans une multitude de domaines : le rapport au travail, la production et le mode de répartition des richesses, l’aménagement du territoire et les choix de société qui en découlent.

Dans le discours politique et économique, on se borne à voir dans la transition énergétique une source de nouveaux emplois, ce qui est vrai et rassure tout le monde, mais on reste muet sur les implications qu’entraineront toutes ces mutations. Mutations qui seront d’ailleurs positives si on accepte de vivre dans une société orientée sur la simplicité, la convivialité et la coopération, à l’encontre des comportements consuméristes et concurrentiels auxquels nous ont contraints l’idéologie libérale, mal contrôlée.

 

Des changements massifs des systèmes social, économique et politique sont donc indispensables et je me propose de résumer dans un prochain article les catastrophes qui nous attendent si nous continuons à tergiverser, si les climato-sceptiques s’enferrent dans leurs certitudes, si les prospecteurs d’énergies fossiles continuent à dévaster la planète, et si les politiques se bornent à scruter la croissance du PIB…

Mais comme le pire n’est jamais sûr je terminerai cette incursion dans le domaine de l’énergie par un dernier article donnant un aperçu de toutes les possibilités que les sciences, physiques, économiques ou sociales nous permettent d’espérer dans un avenir proche.

 

En gardant à l’esprit la générosité du soleil, qui nous apporte en permanence environ 10.000 fois ce dont nous avons besoin, et ceci pour encore plusieurs milliards d’années. Il suffirait de savoir comment récupérer cette énergie très dispersée. C’est loin d’être évident, mais cet espoir mobilise d’innombrables chercheurs et de nombreuses avancées sont en cour d’expérimentation.

Rien n’est donc perdu si nous décidons de nous en donner les moyens.


Troisième partie - Les catastrophes annoncées >


[*Références. La majorité des informations présentes dans cet article proviennent des multiples sites internet consacrés à l’énergie.
- En particulier, l’Agence Internationale de l’Énergie, le Ministère de l’Environnement et, les brochures intitulées “Repères” qui fournissent de multiples données statistiques.
- Les données statistiques de L’INSSE, du GIEC, de Négawatt et de Wikipedia.
- Et des livres suivants : Christian Ngo, L’énergie, éd. Dunod, 2002 ; Daniel Tanuro, L’impossible capitalisme vert, éd. La Découverte, 2010.