Croissance, PIB et consommation d’énergie: les sources d’énergies

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Energie et croissance économique: UNE BRÈVE SYNTHÈSE ! par Remi Guillet. 2ieme partie: les sources d’énergies, fossiles ou non.

Lire la Partie 1: la consommation d’énergie et la croissance économique, Partie 3: les taxes et la solution économique?.

L’utilisation des énergies fossiles dans le monde…

Un examen plus attentif nous enseigne qu’en réalité environ 95% de la matière « énergétique » fossile est transformée en énergie, le reste ayant également un rôle très important sur la croissance et le développement économique car à la base d’une industrie de transformation « pétrochimique » aux multiples faciès et souvent à forte valeur ajoutée : plasturgie, composites et autres dérivés de la polymérisation du naphta extrait du pétrole… allant jusqu’aux goudrons ultimes pour nos routes. Ainsi, une personne née après 1980 a vécu quasiment exclusivement dans un environnement domestique fait de plastique sous toutes ses formes !

Mais parmi les différentes formes prises par l’énergie fossile, le pétrole est indéniablement la forme la plus recherchée encore aujourd’hui, pour sa forme liquide, sa stabilité dans les conditions atmosphériques normales de pression et de température, pour sa densité énergétique (énergie par unité de volume et de poids), la « stockabilité » ou capacité à être embarqués des carburants qu’on en extrait. Le pétrole est par excellence l’énergie des transports terrestres, maritimes et plus encore aériens, couvrant à hauteur de 95% les besoins en énergie du transport mondial ! (Ce qui correspond également à 52% de la consommation totale de pétrole et à 23% de la consommation énergétique totale mondiale).

Pour appuyer notre propos et l’importance stratégique du pétrole, on rappellera que, jusqu’au milieu des années 50, trouver un gisement de gaz naturel en lieu et place du pétrole recherché était une malédiction… et il n’y avait plus qu’à brûler le gaz maudit à la torchère ! (La France a été le premier pays d’Europe à valoriser le gaz naturel avec le gisement de Lacq dont l’exploitation a commencé à cette époque).

utilisation du pétrole dans le monde par secteur

Les usages du pétrole dans le monde (selon données 1999 de l’observatoire de l’énergie)

L’état des réserves d’énergie fossile…

L’énergie fossile consommée ne se renouvelle pas (du moins à notre échelle de temps), il s’agit d’un stock, à considérer comme une aubaine offerte par la nature… Un stock où on a puisé (et on continue de le faire !) sans compter ! Et puisque tout réservoir a un fond, ce stock s’épuise et certains aujourd’hui sont devenus anxieux de connaître le moment où le puits va se tarir, le moment où l’exploitation de la manne va amorcer son déclin, le moment du peak – oil. En fait, si la question fait débat entre experts, tous pensent que les enfants qui naissent aujourd’hui vivront, à l’âge adulte, ce moment… puis la pénurie et tout ce que cela pourra induire de tensions de différentes natures et notamment géopolitiques… Donc fondamentalement, le peak-oil dans 15 ans ou 30 ans ne change rien au problème, ni pour notre génération, ni pour les suivantes !

Mais, selon notre point de vue, et peut-être heureusement, la contrainte écologique doit raisonnablement nous obliger à des « changements de cap » qui affecteront en particulier notre engouement pour le pétrole bien avant le peak – oil… (ou autre peak-gas et peak-coal annoncés pour plus tard)

Voici quelques indications sur les stocks et leur possible évolution (indications recueillies sur le site Manicore-Jancovici).

Le « haut » de la fourchette des réserves mondiales ultimes de combustibles fossiles représentait, fin 2005, de l’ordre de 4 000 Gtep (4 000 milliards de tonnes équivalent-pétrole), répartis comme suit :

a) A peu près 800 de Gtep de réserves « prouvées »

reserves mondiales prouvées = ressources fossiles

* soit environ 9 Gtep d’énergie fossile par an
**par exemple schistes bitumineux et autres bitumes naturels

b) On pouvait y ajouter 3 000 Gtep de réserves dites « additionnelles » : ces réserves se composent de la fraction extractible de tous les hydrocarbures contenus dans des réservoirs à confirmer (à « découvrir »), ainsi que dans les réservoirs déjà découverts et qui seront mis en exploitation quand la technique aura progressé…)
A propos des autres sources énergétiques, aujourd’hui 4% du total… (demain la couverture de la quasi-totalité de nos besoins énergétiques !)

L’électricité nucléaire

On parle rarement des réserves d’uranium : 100 ans ou … 1000 ans ?

Selon la Société Française de l’Energie Nucléaire : « Utilisée dans les réacteurs actuels, la ressource uranium est, à l’instar de la ressource pétrolière telle qu’elle est appréciée aujourd’hui, à l’échelle du siècle. Par contre, grâce aux réacteurs à neutrons rapides, elle pourrait couvrir nos besoins à l’échelle de plusieurs millénaires… ».

Quid des « renouvelables »

Hormis la production d’eau chaude résidentielle et le chauffage de locaux (via les panneaux solaires par exemple…), les énergies renouvelables sont principalement destinées à produire de l’électricité…une électricité souvent coûteuse !

Comparaison des coûts de production de l’électricité

Selon les sources énergétiques « primaires » (en cts d’€/kWh)

Tableau établi d’après données PNUD et DGEMP ; coûts ne tenant pas compte des « externalités »ou coûts indirectes telles les nuisances…

Comparatif du coût de l'énergie électrique suivant sa source, renouvelable ou non

Val. bas. de la bF = par rapport à la valeur la plus basse des « bas de fourchettes »

Val. bas. de la hF = par rapport à la valeur la plus basse des « hauts de fourchettes »

Par exemple, le photovoltaïque étant compris entre 25 et 125 cts d’€/kWh, il se situe donc entre 12,5 fois Rb et 35,7 fois Rh.

Complément d’explications: afin de faciliter la comparaison de prix, l’auteur a rapporté chaque mini/max de fourchette de coût aux 2 coûts les moins importants, en estimation haute et basse.

C’est à dire:
– Rb, estimation basse la plus basse = 2 (atteint pour l’hydraulique)
– Rh, estimation haute la plus basse = 3.5 (atteint pour le nucléaire nucléaire).

Ainsi ceci permet de voir en un coup d’oeil si une énergie a des « chances » d’être compétitive par rapport aux autres. Par exemple sur le photovoltaïque c’est très très loin d’être le cas.

Les fourchettes souvent très ouvertes s’expliquent par la variété des sites, des coûts des infrastructures (réalisation, exploitation, ressources humaines…).

L’énergie hydraulique

Les meilleurs sites pour l’hydraulique traditionnelle (barrages) sont aujourd’hui exploités. Parmi les grandes inconnues d’aujourd’hui, on évoquera l’incertitude sur les évolutions climatiques et leurs conséquences sur l’hydrologie, la capacité à obtenir l’acceptation (démocratique) de la destruction de nouveaux sites naturels à cette fin !

Restent alors le micro hydraulique ou le turbinage au fil de l’eau…dont le potentiel est immense!

Le photovoltaïque

Cette technique de production d’électricité est de 12 à 36 fois plus cher que l’hydraulique traditionnel ou le nucléaire. Elle nécessite une grande emprise au sol. Son application pose le problème du stockage de l’électricité…
Alors, de grands espoirs s’appuient sur la technologie des batteries au lithium. Par le biais des batteries, voiture électrique et photovoltaïque ont donc des destins liés… avec les mêmes tensions à propos de l’approvisionnement en lithium (en quantité limitée et mal répartie : Bolivie, Tibet…).

L’éolien et « l’hydraulien »

Dans ce cas, la production d’électricité est de 2,5 à 3,7 fois plus cher que l’électricité hydraulique ou nucléaire. Par ailleurs, on commence à appréhender les nuisances acoustiques des éoliennes terrestres. Dans le cas de la technologie immergée des hydrauliennes, il est très probable que les écosystèmes marins locaux seront perturbés.
Donc deux technologies à suivre…

La biomasse

Même si le bois n’est pas la seule ressource « biomasse », les arbres et autres forêts représentent un double enjeu. Source d’énergie (et de matériaux de construction), ils constituent aussi « le puits carbone terrestre », après les océans*. Alors il est important de se rappeler qu’un arbre adulte abattu ne sera remplacé du point de vue de sa capacité de photosynthèse et donc d’absorption de CO2 qu’après plusieurs décennies. Et cette remarque prend la plus grande importance quand on nous dit que nous n’avons plus que 15 ans pour réagir et ainsi limiter le réchauffement climatique à quelques degrés (on n’est peu précis sur le nombre !).
Alors, être raisonnable ne supposerait-il pas que, dès aujourd’hui, il y ait un moratoire mondial d’au moins 15 ans sur la déforestation ?
* Bien que leur réchauffement contrarie cette augmentation, les océans voient leur acidité augmenter avec la teneur atmosphérique en CO2 induisant un risque important pour le développement du plancton et in fine sur l’ensemble de la chaîne du vivant. Le risque majeur est un emballement du réchauffement.

Les biocarburants

Les biocarburants sont également coûteux à produire. Pour les lancer (les rendre compétitifs), de nombreux Etats sont prêts à les détaxer (voir partie 3: le développement sur les taxes, alors on aura une idée du coût moyen de leur production !). Par ailleurs, et pour certaines régions du monde et certaines « filières », le bilan carbone de « l’opération biocarburant » est très controversé !
Mais l’actualité récurrente sur ce thème nous rappelle l’enjeu le plus fondamental du biocarburant : avec lui et après le « Boire ou Conduire » l’heure est venue au Manger ou Conduire ! ».

En réalité, pour son application comme carburant, la filière de substitution au pétrole reste à trouver. Ainsi, on se tourne maintenant vers les (micro) algues… et « l’algocarburant » inaugure (déjà !) la troisième génération de biocarburant. Il y a là un enjeu stratégique de la plus haute importance.

Autres « futuribles » : les hydrates de méthane.

Les hydrates de méthane sont moins médiatisés. Cependant, déjà vers l’an 2000 on s’entendait dire à l’Institut Californien d’Océanographie Scripps (La Jolla) qu’il y avait 3000 ans de réserves d’hydrates de méthane dans les grandes profondeurs sous – marines (il s’agit de 6 à 7 molécules d’eau qui, dans les conditions de température et de pression régnantes, piègent une molécules de méthane).

Cette information se retrouve aujourd’hui par exemple sur le site « médiathèque de la mer » :
« …Sur notre planète, les fonds marins et pergélisols contiendraient quelque 10 000 milliards de tonnes d’hydrates de méthane, soit deux fois les réserves de pétrole, gaz naturel et charbon confondus. Comme ces réserves sont dispersées dans les sédiments, elles ne peuvent pas être extraites par forage conventionnel, et des techniques d’exploitation et d’acheminement doivent être développées. On estime que la quantité de cette ressource dans la mer autour du seul Japon équivaut à 100 années de consommation nationale de gaz naturel… ».

Alors, nous ajouterons : Pourquoi ne pas imaginer, plutôt qu’ « extraire », « consommer » ces hydrates de méthane, in situ, par des robots produisant de l’électricité sur place tandis que l’O2 serait également prélevé sur place éventuellement depuis l’atmosphère, le CO2 rejeté aux mêmes profondeurs dissous par l’eau de mer puis retransformé par photosynthèse par la flore aquatique… ayant ainsi peu de chance de rejoindre l’atmosphère !

– En savoir plus et en débattre sur les forums: energie et PIB: synthèse
– Lire la Partie 3: les taxes sur l’énergie dans le monde. Vers un nouveau modèle économique?

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