INTRODUCTION : brefs rappels sur l’énergie en général

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INTRODUCTION : brefs rappels sur l’énergie en général En physique, l’énergie est la grandeur qui caractérise tout changement d’état d’un système. Aucune société n’existe sans apport d’énergie. Nous ne pouvons ni créer ni détruire de l’énergie. Nous pouvons en revanche extraire de l’énergie déjà là pour l’utiliser mais une partie va inévitablement se dissiper dans le processus. Evolution de la production mondiale d’énergie primaire 1900-2012 Mtoe : millions de tonnes équivalent pétrole Les faits bruts - la consommation mondiale d’énergie primaire a connu une croissance exponentielle depuis la révolution industrielle (quelque soit l’idéologie économique dominante). - les sources d’énergie ne se sont pas substituées les unes aux autres mais elles se sont additionnées (vrai aussi pour le bois qui n’a pas été remplacé par le charbon au niveau mondial). - la corrélation entre l’augmentation du PIB mondial et de la consommation d’énergie est très forte. - les énergies renouvelables déconcentrées (éolien et solaire surtout) restent très marginales au niveau mondial. Leur progression depuis une vingtaine d’année est loin de couvrir la simple progression de la demande mondiale d’énergie. - en quelques décennies le pétrole est devenu la source principale d’énergie devant le charbon et le gaz.

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INTRODUCTION : brefs rappels sur l’énergie en général En physique, l’énergie est la grandeur qui caractérise tout changement d’état d’un système. Aucune société n’existe sans apport d’énergie. Nous ne pouvons ni créer ni détruire de l’énergie. Nous pouvons en revanche extraire de l’énergie déjà là pour l’utiliser mais une partie va inévitablement se dissiper dans le processus.

Evolution de la production mondiale d’énergie primaire 1900-2012

Mtoe : millions de tonnes équivalent pétrole

Les faits bruts - la consommation mondiale d’énergie primaire a connu une croissance exponentielle depuis la révolution industrielle (quelque soit l’idéologie économique dominante). - les sources d’énergie ne se sont pas substituées les unes aux autres mais elles se sont additionnées (vrai aussi pour le bois qui n’a pas été remplacé par le charbon au niveau mondial). - la corrélation entre l’augmentation du PIB mondial et de la consommation d’énergie est très forte. - les énergies renouvelables déconcentrées (éolien et solaire surtout) restent très marginales au niveau mondial. Leur progression depuis une vingtaine d’année est loin de couvrir la simple progression de la demande mondiale d’énergie. - en quelques décennies le pétrole est devenu la source principale d’énergie devant le charbon et le gaz.

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Un peu d’analyse :

- il s’est constitué une imprégnation culturelle très profonde en faveur de l’idée que l’abondance énergétique croissante est la situation « normale » (hors crises profondes et guerres mondiales). Nous avons beaucoup de mal à imaginer un épuisement absolu de l’énergie disponible. - pour le moment il n’existe aucun exemple significatif de développement économique moderne sans utilisation massive d’énergie fossile (pétrole, gaz, charbon, voire nucléaire) car, avec ces sources d’énergie, on bénéficie quasi-gratuitement d’une énergie concentrée et facilement utilisable grâce au travail réalisé par la nature pendant des millions d’années. - subie ou contrôlée, la réduction de la consommation d’énergie fossile sera un changement de trajectoire absolument unique depuis au moins deux siècles. Il existe beaucoup de controverses concernant ce moment où on atteindra le maximum d’extraction pour les trois énergies fossiles. Quelque soit les incertitudes, cela renvoie à quelques décennies tout au plus. Pour un scénario moyen, à titre d’ illustration :

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LE DEFI PETROLIER I) Pourquoi le pétrole est au cœur de nos sociétés ?

Usages du pétrole depuis 1970 en France

Source Bilan de l’énergie pour 2009, Service de l'Observation et des Statistiques (Commissariat Général au Développement Durable), 2010 Usages du pétrole : - la quasi-totalité des produits courants en contiennent - l’alimentation moderne est faite grâce à lui - une fraction non négligeable du chauffage en France

- une petite partie de la production électrique dans le monde Et surtout : plus de 95% des transports de personnes et de marchandises. Pourquoi un tel succès pour les transports ? Le pétrole a des qualités incomparables : - encore facile à extraire et à transporter (coût de transport 5 à 10 fois moins élevé que le gaz). - facile à transformer (raffinerie), à utiliser (depuis la fin du XIXè) et à stocker quasiment sans risque et avec peu de pertes (citerne, jerrycan, etc…) Mais surtout : - une densité énergétique phénoménale. (quantité d’énergie par unité de masse ou de volume)1. (250 kg batterie au lithium équivaut à 5 litres d’essence environ). Ces qualités font que toutes les sociétés qui n’en consomment pas encore beaucoup veulent le faire :

1 Actuellement, seul l’uranium fait mieux…mais c’est moins pratique !

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La consommation de pétrole des grands pays producteurs de pétrole augmente ce qui limite rapidement leurs capacités à exporter2 (ce qui exerce une pression à la hausse sur le prix du pétrole…et augmente ainsi les moyens financiers de ces pays pour consommer leur pétrole…).

Production, consommation et exportations de pétrole Arabie Saoudite

Luís de Sousa - World Oil Exports VII International Oil & Gas Depletion

La consommation de pétrole des pays émergents augmente aussi rapidement : (passage d’une société basée sur l’électricité a une société basée sur les transports).

Nombre de véhicules en Chine

Oil drum, 15 janvier 2010

2 De ce fait, de nombreux pays producteurs sont déjà devenus rapidement importateurs de pétrole : Indonésie, GB, Egypte, etc..

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Au final, depuis les années 60-70, il y’a une corrélation très étroite entre les variations de la croissance du PIB mondial et les variations de la croissance de la production pétrolière mondiale. Plus le pays est développé plus il utilise de transports et plus il dépend du pétrole. La consommation des pays développés diminue principalement du fait des effets de la crise 3 tandis que la demande des autres régions du monde ne cesse d’augmenter. Dès lors la question essentielle est : II) La production de pétrole peut-elle augmenter encore longtemps ?

Introduction : du pétrole pour 40 ans = tranquille pour 40 ans ? Pour évoquer les inquiétudes (ou l’enthousiasme) sur l’industrie pétrolière, les médias se focalisent principalement sur la question des réserves. Ces dernières étant souvent évoquées en termes d’années de production. C’est une double erreur (ou manipulation selon les cas). Compter les réserves en années de production est une pure commodité de langage, un artifice intellectuel qui ne correspond à rien de concret. Par exemple, dire que les réserves représentent 40 ans de production, c’est supposer que la production va stagner pendant 40 ans4 (alors que le monde en veut toujours plus….) puis chuter brutalement à zéro !

Manicore.com

Cette forme de mesure des réserves est parfois utilisée par des ingénieurs…qui sont en principe conscients de l’irréalisme de l’expression. 3 Exemple : aux Etats-Unis, le nombre de personnes tributaires de bons alimentaires a augmente dé 30 millions depuis 2008 4 Sauf période de crise très grave, la production n’a cessé d’augmenter depuis plus d’un siècle.

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Mais nous, quand on nous dit : « …nous avons pour 40 ans de réserve » nous comprenons : « il n’y a pas de problèmes pendant 40 ans » ce qui se traduit par « la consommation de pétrole pourra encore augmenter 40 ans ».

Manicore.com Bien évidemment, en pensant cela, on rajoute sans s’en rendre compte des réserves que les ingénieurs ne donnent pas (triangle violet au dessus de 30 entre 2005 et 2040). Plus important, comme la production de pétrole ne peut pas stagner puis chuter brutalement à zéro, dire qu’on a pour 40 ans de réserves peut signifier quelque chose de très différent de : on est tranquille pour 40 ans. En effet, dans la réalité, quand on cherche à extraire le plus vite possible une ressource finie, la production passe par un maximum puis décroît. C’est ce qu’on appelle la courbe de Hubbert5. Cette forme a été très souvent vérifiée6 et pas seulement pour le pétrole. Par exemple, on peut avoir quelque chose comme ceci :

Manicore.com

5 Du nom du géologue américain qui en 1957 avait ainsi prédit le pic de production de pétrole de son pays en 1970. 6 Seule des circonstances politiques qui empêchent d’extraire le plus vite possible aboutissent à une forme différente (ex : courbe de l’Irak ).

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Bilan : Se focaliser sur la mesure des réserves n’est pas une bonne approche. C’est d’autant plus vrai que :

- la notion de réserve est polysémique (1P,2P,3P ) et le comptage est principalement basé sur les déclarations des Etats.

- les données annoncées sont souvent trompeuses et/ou manipulées avec une tendance structurelle à la surestimation ( cf J.Laherrère : guerre des quotas de 1986 et pb de déclaration à la SEC).7 Ce qui compte vraiment pour notre société, ce ne sont pas les déclarations plus ou moins vérifiables sur le potentiel dans le sous-sol. Ce qui compte pour notre société, c’est la production actuelle de pétrole et son évolution à court et moyen terme8. A) La production pétrolière mondiale : état des lieux et prévisions Les découvertes de pétrole classique (dit conventionnel) ont plafonné dans les années 60 avec la mise à jour de quelques très gros champs pétroliers. Aujourd’hui, elles sont structurellement beaucoup plus faibles et très en dessous du volume produit annuellement.

Production et découvertes de pétrole conventionnel depuis 1900

http://www.avenir-sans-petrole.org/ trait : découvertes annuelles de pétrole en milliards de barils de réserves estimées 7 Détails disponibles sur cet important sujet s’il y’a des questions ou remarques 8 L’état d’un gisement présent ou dans un futur proche est aussi bien plus difficile à enjoliver que celui d’une réserve hypothétique.

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Depuis un siècle et demi, le volume de pétrole produit n’a presque jamais cessé d’augmenter jusqu’à aujourd’hui même si cela se fait à un rythme de plus en plus faible. (+7% /an pendant les Trentes-Glorieuses, +0,5%/an actuellement environ) Il est donc essentiel de savoir si cela pourra continuer encore longtemps. Concernant les prévisions de production future de pétrole, il y’a longtemps eu un débat très vif entre des positions fortement opposées :

- d’un côté, les « optimistes » qui pensaient que la production de pétrole ne serait pas limitée avant des décennies (des dirigeants pétroliers en discours officiels, l’AIE, le département de l’énergie américain et quelques autres organismes comme le CERA).

- de l’autre côté, les « pessimistes » qui pensaient que la production de pétrole plafonnerait dans le premier quart du XXIè siècle avant de décliner. (des dirigeants et ingénieurs pétroliers actifs ou en retraite surtout réunis dans l’ASPO, des chercheurs indépendants, etc….

Si on fait le bilan de la décennie passée, on se rend compte que ce sont surtout les « optimistes » qui ont été obligés de corriger leurs prévisions. 9 Aujourd’hui, même s’il reste des controverses on peut affirmer a minima que plus personne de sérieux ne croit que la production de pétrole va de nouveau augmenter au rythme des années 60 malgré un prix 10 fois plus élevé. Avant d’examiner cela plus en détail, il nous faut évoquer rapidement la technologie pétrolière.

9 en 2004, l’AIE prévoyait bien plus de 120 millions de barils par jour en 2035, en 2008, elle ne prévoit plus que 110 mb/j environ en 2035 et en 2012, c’est moins de 100 mb/j. Comparez sa capacité prédictive avec celle des pessimistes comme l’ASPO Voir par exemple http://aspofrance.viabloga.com/files/JL_Marseillelong2013.pdf page 17 à 19 notamment

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B) Un aperçu des limites des technologies de récupération assistée Cantarell était un très gros gisement de pétrole au large du Mexique. Vers la fin des années 90 on a mis en place des technologies pour accélérer la production (multiplication des puits et injection d’azote). L’extraction a rapidement doublé pour passer 2 millions de barils/jour (2mb/d) avant de chuter bien plus vite que ce qui aurait eu lieu sans cela.10

Un exemple : le gisement de Cantarell au Mexique

On peut donner une autre illustration significative des limites techniques avec la production pétrolière européenne qui a été divisée par deux en 10 ans.

Production pétrolière en Europe occidentale (UE+Norvège).

Source : BP Statistical Review, 2013

10 � production de Cantarell fin 2008 : 850 000 barils/jour, 2013 moins de 100 000 barils/jour http://aspofrance.viabloga.com/files/Sophia2013.pdf p 15 et plus

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On peut aussi donner l’exemple de la situation des compagnies pétrolières privées (Total, Shell…). Elles sont minoritaires au niveau mondial mais elles disposent de la meilleure technologie. Or, entre le milieu des années 2000 et aujourd’hui, leurs investissements (exploration, exploitation) ont été multipliés par 2,5 (109 milliards de dollars à 262 milliards de dollars) tandis que leur production de pétrole a décru de 13% passant de 16,1 millions de barils par jour à 14 millions de barils/jour.

Investissements pétroliers (CAPEX) et production de pétrole des « Majors »

http://petrole.blog.lemonde.fr/2014/03/17/nouvelle-chute-en-2013-de-la-production-de-brut-des-majors-desormais-contraintes-a-desinvestir/#more-10295 L’essentiel du B) : Dans l’immense majorité des gisements classiques, la quantité de pétrole récupérable dépend de paramètres géologiques (porosité, perméabilité…) que la technologie ne peut pas changer. « La technologie n’augmente pas les réserves, elle vide le puits plus vite ». (J. Laherrère)

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C) les limites physiques, techniques, économiques et la question du temps « Toutes les grandes défaites peuvent se résumer en deux mots : trop tard » général Mc Arthur

(NB : Petrobras = compagnie pétrolière brésilienne, pas une officine écologique extrémiste). Dans beaucoup de régions du monde on observe un déclin prononcé et irréversible des gisements (dont certains sont exploités depuis plus d’un demi-siècle) Il ne suffit donc pas de savoir si on mettra en ligne de nouveaux gisements mais de savoir si cela sera suffisant et suffisamment rapide pour compenser les déclins constatés ailleurs. Concrètement, juste pour maintenir la production mondiale, il faudra mettre en œuvre l’équivalent de la production de l’Arabie Saoudite tous les 5 ans soit 10 mb/j

Soit d’ici 20 ans, 60-70 mb/j Face à ce défi, que peuvent apporter les nouveaux pétroles dits non conventionnels ?

Prévision pour 2035 de production de « liquides » non conventionnels (en fonction des hypothèses de prix du pétrole)

USDOE, EIA 2010

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Ainsi, même le département de l’énergie américain (USDOE) considéré comme très optimiste n’imagine pas plus de 20 mb/j dans le meilleur des cas dans 20 ans (High Oil Price 2035) soit à peine un tiers de ce qu’il faut trouver pour compenser les déclins d’ici là. Il existe plusieurs raisons fondamentales à ce « problème de taille du robinet »: - le gigantisme des investissements à réaliser (tout et particulièrement : sables bitumineux, pétroles extra-lourds, liquéfaction…) - les limites en termes de ressources (terres cultivables pour les biocarburants, charbon et gaz pour leur liquéfaction11). - les autres limites physiques (retour énergétique des pétroles dits de schiste, des sables bitumineux, de la liquéfaction, des biocarburants…) et techniques (biocarburants à partir d’algues à grande échelle…) - les limites environnementales (tout et surtout les pollutions des sables bitumineux…). Et les projets de développement de pétroles bruts conventionnels ? Ils tendent à être : - plus petits - plus difficiles d’accès et d’exploitation (ex : Arctique, off-shore ultra-profond…) - avec plus de risques géopolitiques (Irak, etc….) -Beaucoup plus coûteux en investissements initiaux (ex : Kashagan) - plus longs à mettre en œuvre et qui déclinent plus vite L’essentiel : L’industrie pétrolière est en train de courir sur un tapis roulant à rebours qui accélère. C’est ce qu’on appelle parfois l’effet de la reine rouge. On ne renouvelle pas les trois quart de l’extraction pétrolière comme une gamme de téléphones portable. Il faut nécessairement avoir du temps devant soi (on en manque)12

11 ex : il faudrait doubler la production mondiale de charbon pour remplacer 50% du pétrole ! 12 Il faut aussi des ressources en métaux abondantes pour toute l’infrastructure. Or, elles s’épuisent et demandent de plus en plus d’énergie pour aller les chercher. Encore un cercle vicieux mais on ne peut pas tout détailler.

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Bilan du II)

Un exemple de prévision officielle (rapport AIE 2012)

AIE, WEO 2012

Même ce scénario de l’AIE est très contestable: - les perspectives des liquides de gaz naturel (NGLs) sont jugées irréalistes par des spécialistes aussi réputés que Laherrère. - les liquides de gaz naturel sont comptés comme équivalents au pétrole alors qu’ils fournissent un tiers d’énergie en moins par unité de masse. - les espoirs (yet-to-be-found) et le conditionnel (yet-to-be-developped) sont mélangés avec du tendanciel plus crédible. (Détails de ces dernières affirmations disponibles sur simple demande)

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III) Une frontière invisible mais incontournable: l’énergie nette « Tout ce qui est compté ne compte pas et tout ce qui compte n’est pas compté ». Einstein La production d’énergie nécessite de l’énergie. Pour qu’une société puisse fonctionner, il faut que son système énergétique dégage bien plus d’énergie qu’il n’en consomme13. Il faut qu’il dégage de l’énergie nette.

Benoît Thévard

Pour estimer l’importance de cette énergie nette, on utilise de plus en plus la notion de taux de retour énergétique (TRE) = énergie récupérée / énergie consommée pour l’extraire. TRE ou EROEI : (Energy Returned on Energy Invested (ou EROI: Energy Returned on Investment).

EROIE estimés (énergie récupérée / énergie investie)

http://www.avenir-sans-petrole.org/article-extraire-du-petrole-pour-extraire-du-petrole-pour-113088729.html

EROIE : energy returned on invest energy

13 pour maintenir une société complexe il faut sans doute que le système énergétique fournisse 10 fois plus d’énergie qu’il n’en consomme (EROEI = 10) Voir notamment les analyses de Charles Hall

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Ce que nous dit ce graphique c’est qu’en 1930 aux Etats-Unis, on récupérait 100 fois plus de pétrole qu’on n’en dépensait pour l’extraire. (EROEI = 100) En 2005, ce n’est plus que 10 fois plus en moyenne. Même si les calculs sont discutés, la tendance de fond pour les énergies fossiles et plus particulièrement pour le pétrole est claire :

Une part croissante de l’énergie extraite est utilisée par le système énergétique (donc indisponible pour la société).

La poursuite de ce mouvement historique est quasi-inéluctable. Elle découle du fait qu’on a commencé par le plus facile (grands gisements près du sol) et qu’il nous reste le plus difficile (plus profond, plus loin, plus petit…). La technologie peut parfois ralentir cette tendance mais elle ne l’inverse pas14. Quand on s’approche d’un EROIE de 3, les limites du raisonnable commencent à être atteintes car cela signifie que seuls les deux tiers de l’énergie du pétrole extrait reste disponible pour la société. (ex : consommation énorme de gaz et de pétrole pour extraire et transformer les sables bitumineux….). Si l’EROIE tourne autour de 1, le projet énergétique en question ne peut pas fournir d’énergie à la société.

Soit il est abandonné (ex : les schistes bitumineux dont les ressources déclarées sont énormes et les réserves exploitées quasi-nulles).

Soit il n’existe que pour maintenir des intérêts particuliers (ex : biocarburants hors canne à sucre). SI l’EROIE d’un projet est nettement inférieur à 1, il ne peut que rester un rêve (ex : hydrates de méthane dispersés dans les océans ?). Ce seuil d’un EROIE minimal de 1 est une frontière indépassable qui distingue l’énergie de toutes les autres ressources nécessaires au fonctionnement d’une société. Si quelqu’un est prêt à payer et qu’on dispose de l’énergie nécessaire on peut imaginer aller chercher un minerai rare sur la lune et en tirer un avantage pour la société (en théorie au moins !). Par contre, quelque soit la volonté humaine et l’argent déversé, s’il faut dépenser plus d’une unité d’énergie pour en récupérer une seule de qualité équivalente, la société ne peut que y perdre.

14 déplacer et filtrer 1000 tonnes de terre nécessitera toujours une quantité énorme d’énergie quelque soit la technique. Idem pour l’offshore profond, la fracturation hydraulique des pétroles compacts, etc…..).

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Synthèse II) et III): quel approvisionnement prévisible en hydrocarbures liquides en Occident pour les 20 prochaines années ?

Une prévision synthétique de production d’hydrocarbures liquides

On retrouve dans ce scénario modéré parmi d’autres l’essentiel de ce que nous avons souligné précédemment : - la production de pétrole conventionnel qui stagne et va décliner rapidement. - la somme de toutes les autres formes d’hydrocarbures liquides qui compense juste. A partir de là, même en négligeant la question de l’énergie nette en baisse 15….

…avec une production mondiale de pétrole qui plafonne …et une consommation de pétrole de l’OPEP qui augmente …et une consommation des pays émergents qui augmente il est facile d’en déduire que :

15 Ou les nombreuses incertitudes géopolitiques (Irak, Russie…)

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La disponibilité en hydrocarbures liquides de l’Occident devrait baisser de 30 à 50 % en moins de 20 ans.

L’évolution prévisible de l’approvisionnement pétrolier en Occident

2020

10

2030 2040

20

30

40

Mb/d

AIE

ASPO

Exportations nettes

Exportations disponibles pour les pays développés

Optimistes

Pessimistes

B.Durand, La crise pétrolière et l’Europe, une situation d’urgence. (téléchargeable gratuitement sur internet)

Lecture : Les exportations nettes correspondent à ce que les pays producteurs de pétrole peuvent livrer aux pays importateurs de pétrole. (B.Durand met en évidence la différence entre la prévision optimiste de l’AIE en bleu et celle de l’ASPO en orange). Une fois décompté les importations prévisibles des pays émergents, il en déduit que les exportations disponibles pour les pays développés diminuent rapidement.

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IV) Peut-on envisager une croissance forte en Occident avec une telle trajectoire ?

A) Peut-on imaginer de remplacer assez vite le pétrole dans les transports par de l’électricité (d’origine renouvelable ou non) ? L’énergie produite par les carburants représente un volume considérable. Un raisonnement simpliste consisterait à suggérer de remplacer une partie de ce volume par de l’électricité. Passons pour le moment sur ce que cela impliquerait comme investissement pour que de l’électricité rende les mêmes services que plusieurs centaines de millions de moteurs thermiques et examinons les options dont on dispose pour produire cette électricité :

Illustration des ordres de grandeur :

http://energyskeptic.com/category/energy/alternative-energy-energy/ On pourrait brûler du charbon et du gaz dans des centrales thermiques… mais on retombe alors sur les mêmes problèmes de disponibilité qu’avec l’idée de leur liquéfaction. (la production de charbon et de gaz dans le monde a déjà du mal à suivre la demande pour les besoins ordinaires…alors que 5 milliards d’humains n’ont pas encore de machine à laver dont 2 milliards sont sans électricité).

L’hydraulique n’a plus de perspectives suffisantes de développement en Occident. Ailleurs on le développera mais d’abord pour faire face aux besoins électriques ordinaires (Afrique, Amérique du Sud, Asie).

Le nucléaire pourrait en théorie avoir son mot à dire sur une durée de 50 ans mais

même sur ce délai il y’a de fortes objections (développement de nouvelles filières sans U235, acceptation sociale, contraintes de sécurité…). Sur 20 ans le nucléaire ne peut changer fondamentalement la donne.

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L’éolien et le solaire sont encore extrêmement marginaux. Rien que pour avoir l’équivalent énergétique d’1% de la production mondiale d’hydrocarbures liquides, il faudrait installer 1/3 de la capacité éolienne installée depuis 20 ans ou 2 fois la capacité photovoltaïque installée depuis 20 ans16. Dans les faits, cela serait encore bien plus compliqué car il faudrait gérer l’intermittence de ces sources d’énergie et toutes les pertes énergétiques que cela induit (centrales thermiques en appoint, réseaux intelligents, STEP…)1718 Tout cela devrait se faire à très grande échelle avec un coût d’investissement initial extrêmement élevé. _________________________________ De toute façon, même si au prix d’immenses efforts, on parvenait à produire une quantité suffisante d’électricité pour remplacer une part des carburants, cela ne suffirait pas. La production électrique, renouvelable ou non, n’a aucun effet sur l’énergie dans les transports si on ne remplace pas en même temps les modes de propulsion. Par exemple, l’Allemagne a dépensé plus de 250 milliards d’euros dans les énergies renouvelables…sans que cela ne diminue en rien sa consommation de carburants. Or, passer rapidement les automobiles à l’électricité supposerait un rythme de changement inconcevable, même en théorie.

Par exemple, pour économiser 1% du pétrole mondial environ il faudrait remplacer tous les ans 50 millions de voitures thermiques par de l’électrique19. Pour cela, il faudrait quasiment stopper du jour au lendemain toutes les usines de moteur automobile de la planète pour les remplacer par des usines de moteur électrique et de batterie…en résolvant au passage quelques détails (trouver des financements et des clients nombreux prêts à payer plus pour avoir moins, produire un tel volume de lithium, etc…). 20 Pour les transports par camion, les problèmes techniques sont encore bien plus lourds (du fait des besoins de puissance surtout). L’électrique est inconcevable pour l’aviation. Au final : Il n’est pas du tout crédible de penser que l’on pourra remplacer une partie significative du pétrole d’ici deux décennies par de l’électricité quelque soit sa source et encore moins si elle est renouvelable. 2122 16 Calculs simplifiés à partir de http://www.manicore.com/documentation/part_eolien.html 17 Des physiciens ont récemment calculé un EROIE inférieur à 4 pour l’éolien et inférieur à 2 pour le solaire photovoltaïque. 18 http://festkoerper-kernphysik.de/Weissbach_EROI_preprint.pdf. Cela confirme les calculs très détaillés de C.Hall et Prieto sur le photovoltaïque en Espagne. (http://www.springer.com/energy/renewable+and+green+energy/book/978-1-4419-9436-3 ) 19 Il faudrait en plus que le parc automobile cesse d’augmenter de 30 millions de véhicules supplémentaires par an. 20 Il s’est vendu autour de 200.000 voitures électriques en 2013 dans le monde et une étude optimiste prédit plus de 2,5 millions en 2018 mais les ventes mondiales annuelles de voiture thermique dépassent largement 60 millions. 21 Imaginer de remplacer une part significative de la phénoménale quantité d’énergie consommée actuellement par des renouvelables d’ici à la fin du siècle soulève déjà de sérieuses questions (disponibilité en métaux et en espace, EROIE global, gestion de l’intermittence, infrastructures annexes, etc…) Pour plus de détails voir le travail exceptionnel du physicien David Mc Kay : http://www.amides.fr/sewtha.html Quoiqu’il en soit, c’est une autre question. La transformation du système énergétique dans 50 ans est une problématique différente de la résolution du défi pétrolier dans 20 ans. Plus exactement, ce qu’on peut réaliser dans 50 ans est fortement conditionné par ce qu’on réalise en priorité d’ici 20 ans dans le domaine pétrolier. 22 On peut s’interroger sur la scientificité des plans qui décrivent l’avenir énergétique en détail dans 50 ans. La théorie ne se retrouve jamais confrontée aux faits et surtout il est évident que sur une telle durée il peut se passer tout et son contraire (effondrement, généralisation du nucléaire au thorium, etc…). Les interactions mondiales sont devenues trop complexes pour prétendre faire des prévisions précises de long terme. Sur ce délai, le système est forcément chaotique donc imprévisible quelque soit les analyses et capacités de calcul (comme les prévisions météo au-delà de quelques jours).

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Si on ne peut pas remplacer suffisamment une énergie par une autre, peut-être faut-il se tourner vers la question de l’efficacité de son usage.

B) Peut-on se fier à l’amélioration de l’efficacité énergétique de l’économie ? L’amélioration de l’efficacité énergétique d’une économie correspond à la réduction de la quantité d’énergie nécessaire pour produire une quantité globale de richesses. Au niveau d’une société, cela peut vouloir dire notamment : - utiliser des techniques plus efficaces pour un bien ou service identique ( ex : voiture de même poids et puissance mais moins énergivore). - utiliser des techniques plus efficaces pour un bien ou un service proche mais un peu différent (ex : moteur plus économe avec un véhicule plus petit et léger) - aller vers des productions de biens et services moins énergivores (visioconférence…) Pour se faire une idée de ce qui est possible dans l’avenir, on peut examiner les résultats obtenus en Europe dans la décennie 2000.

Evolution de l'amélioration de l'efficacité énergétique en Europe

Globalement, l’efficacité énergétique ne progresse que lentement et graduellement depuis des décennies. C’est encore plus le cas pour les transports pour plusieurs raisons : - de nombreux changements nécessitent beaucoup de temps. Il faut plus de 20 ans pour renouveler un parc automobile23 (effet parc). Le développement des transports alternatifs suppose des investissements lourds (voies ferrées...) et/ou des évolutions culturelles profondes (covoiturage, pratique du vélo, etc…). - les technologies sophistiquées d’économies d’énergie que nous désirons demandent souvent de dépenser d’abord plus d’énergie (ex : hybridation d’une automobile…).

23et au moins un siècle pour rénover en profondeur tous les logements

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- il est souvent de plus en plus difficile de réduire la consommation d’énergie d’une technologie donnée (ex : moteurs thermiques d’automobile et d’avion). - développer les services ne réduit pas significativement la consommation d’énergie même dans les transports (certains services comme le transport aérien sont très énergivores, d’autres induisent des dépenses de biens transportés par la suite comme les achats par internet, ….). - et surtout il y’a les effets rebonds Quand un progrès technique permet de diminuer la consommation énergétique par unité de consommation, la consommation globale augmente ce qui annule tout ou partie des progrès réalisés. (formalisé dès 1865 par W.S.Jevons). Cela est lié principalement au fait que le coût par unité diminue (et secondairement par le fait que le sentiment de polluer ou de détruire diminue). Ce phénomène est extrêmement massif et trop souvent sous-estimé. Il est probablement antérieur au capitalisme24 et a été aujourd’hui constaté dans une grande quantité de secteurs énergétiques (consommation électrique des particuliers, transport par voiture, camion, avion, chauffage des logements, etc, etc, etc….). Le moteur énergétiquement plus efficace a conduit à acheter des voitures plus puissantes, plus lourdes, plus équipées……et à rouler plus et plus vite. Dans les transports les effets rebonds sont très élevés et expliquent pourquoi la consommation de carburant en France n’a cessé d’augmenter (hors crises 73 et 79 et actuelle) malgré des décennies de progrès technique. Les progrès techniques dans l’efficacité énergétique des véhicules thermiques sont forcément graduels tandis que les désirs de mobilité sont insatiables. Dans les transports, pour contrer les effets rebonds il faudrait donc que la population accepte une contrainte forte (réglementation, taxation, quotas généralisés…). Cela suppose une transformation radicale des mentalités qui n’est pas acquise malgré certaines évolutions. Enfin, on peut noter que depuis le début de la crise actuelle, l’efficacité énergétique ne progresse plus. Il est plus difficile pour tous les acteurs de trouver des financements et le ralentissement économique induit une baisse de certains taux de remplissage (transport de marchandises par camions et avions, transport de personnes par avion…).

24 même si celui-ci le stimule constamment par la publicité et les injonctions politiques à consommer...

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Bilan B: Il ne faut pas se fier aux progrès spectaculaires dans un domaine isolé (ni aux effets d’annonce de tel ou tel constructeur de voiture hybride par exemple…). Ce qui compte c’est la globalité. Or, pour toutes les raisons de fond que nous venons de souligner, la tendance de fond dans l’amélioration de l’efficacité énergétique tourne autour de 1%/an. Il y’a une grande inertie et on ne voit pas d’accélération (au contraire). C’est encore plus vrai pour le seul secteur des transports : les gains en efficacité des moteurs thermiques sont très graduels et le remplacement par l’électrique restera longtemps très marginal. Les freins culturels sont aussi très forts. Examinons ce qu’un gain limité en efficacité énergétique de 1%/an implique comme force de rappel sur notre croissance dans les 20 ans qui viennent :

-si l’approvisionnement en pétrole de l’Occident stagne, on peut espérer que le PIB augmente de +1%/an grâce à l’efficacité énergétique.25

-si l’approvisionnement en pétrole diminue de 1%/an, on peut espérer maintenir le PIB si les gains en efficacité énergétique se maintiennent. 26

- si l’approvisionnement en pétrole diminue plus vite que 1%/an, le PIB diminuera parallèlement même si on parvient à maintenir les gains en efficacité énergétique. Mais, après tout, l’avenir n’est pas forcément dans la continuité du passé. Est-ce qu’on ne peut pas imaginer que la hausse des prix du pétrole nous amène à faire plus d’efforts, à trouver des alternatives qu’on n’aurait pas développé autrement ?

25 le cas d’un approvisionnement pétrolier en Occident qui augmente est trop invraisemblable pour mériter examen. 26 C’est malheureusement très théorique car une telle trajectoire aurait des conséquences économiques en cascade très néfastes notamment au niveau des capacités à investir dans les économies d’énergie.

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C) la montée du prix du pétrole nous forcera telle à aller vers une « croissance durable » ? Suivant les principes économiques standards, on devrait s’attendre au schéma suivant :

la raréfaction du pétrole induit une hausse du prix du pétrole qui doit permettre de mettre en œuvre des solutions devenues rentables (rentabilisation de nouveaux gisements ou solutions alternatives, incitations aux économies d’énergie….) Mais pour que cela fonctionne ainsi, encore faut-il que le prix du pétrole puisse durablement se maintenir à un niveau élevé. Ce n’est pas ce que nous enseigne l’histoire occidentale récente :

comme le pétrole est devenu très important pour toute l’économie moderne, la hausse de son prix finit par provoquer une récession en Occident 27…ce qui fait baisser ensuite le prix du pétrole. Par exemple, aux Etats-Unis, selon une étude de James Hamilton de l'université de San Diego28, 10 récessions sur 11 depuis 1945 ont été précédées par une hausse des cours du brut, et inversement, 11 flambées des prix du baril sur 12 ont été suivies par une récession.

Récessions et prix du pétrole aux Etats-Unis

Jeff Rubin and Peter Buchanan, October 2008, in What's the Real Cause of the Global Recession ?, CIBC World Markets

27 En 2004, l'AIE avait involontairement confirmé ce phénomène. Dans son rapport «  L'impact des prix de pétrole élevés sur l'économie mondiale  », elle estimait 0,4  % de croissance en moins pour 10 dollars supplémentaires par baril.( http://www.franceculture.fr/emission-les-carnets-de-l-economie-oskar-slingerland-14-et-si-le-prix-du-petrole-avait-provoque-la-c http://www.franceculture.fr/emission-les-carnets-de-l-economie-oskar-slingerland-34-est-ce-le-prix-de-l-energie-qui-nous-empeche ) La hausse des prix impacte surtout les pays riches. Les pays émergents bénéficient eux d’un transfert de richesses. (NB : Facture énergétique de la France triplée en % du PIB depuis fin des années 90 (1 à 3% du PIB)) 28 (http://econweb.ucsd.edu/~jhamilton/oil_history.pdf )

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Partant de ces constats, des analystes ont proposé dès le milieu des années 2000 un autre schéma pour décrire les implications économiques de la raréfaction pétrolière :

c’est la « théorie » dite de la tôle ondulée

Expliquons brièvement : avec la raréfaction progressive du pétrole, la production a de plus en plus de mal à suivre. De son côté, la technologie et les changements d’habitude trop lents ne peuvent pas freiner la demande suffisamment vite29.

Dès lors, avec une demande insatiable et une offre qui ne suit pas, le prix du pétrole va se mettre à monter jusqu’à ce que la partie du système économique mondial la plus fragile « casse ». La crise économique qui s’en suit fait chuter la demande de pétrole d’une partie de la population (nouveaux chômeurs et pauvres…).

Le prix du pétrole baisse alors…et les acheteurs encore solvables conservent peu ou prou leurs habitudes de consommation de pétrole tandis que les investissements dans les alternatives et les nouveaux gisements pétroliers sont freinés. Et le cycle de reprise de la hausse des prix peut reprendre.

P. Brocorens, ASPO Belgique, publié en 2009

Aujourd’hui, Pour réaliser sans retard les investissements de plus en plus coûteux dans les nouveaux projets en hydrocarbures liquides indispensables, il faut un prix du baril qui tourne autour de 100 dollars par baril. Malheureusement, à ce prix là, l’économie mondiale ne parvient pas à se rétablir.30 D’ailleurs, depuis la seconde moitié de 2014, la croissance mondiale ralentit…ce qui s’est accompagné d’une baisse brutale du prix du pétrole. 29 ( produit très désiré et très difficile à remplacer à l’identique). 30 La preuve en est que les déséquilibres économiques qui ont été au cœur de la crise de 2008 se sont aggravés entre 2011 et 2014 (chômage, endettement public et privé, inégalités, financiarisation, bulles spéculatives, etc…)

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Conclusion IV: Du fait de la multitude de variables en interaction systémique, il y’a forcément une large part d’incertitude concernant l’avenir économique de l’Occident d’ici à 2030. Mais l’examen des faits fondamentaux nous permet au moins de cerner ce qui n’est pas plausible. Il n’est pas du tout plausible que l’approvisionnement en énergie nette sous forme d’hydrocarbure liquide fasse autre chose que baisser de 1 à 2%/an en Occident. Dans ce contexte, il n’est pas du tout plausible que nous parvenions à mobiliser l’énergie et les autres ressources nécessaires pour transformer notre système énergétique à un rythme bien plus élevé que ce que nous avons réussi à faire en période d’abondance énergétique.

Taux de croissance annuels moyens du PIB mondial et de l’offre de pétrole

USDA Economic Research Data.

http://ourfiniteworld.com/2012/07/18/how-much-oil-growth-do-we-need-to-support-world-gdp-growth/ Par conséquent : L’idée qu’une croissance significative du PIB puisse avoir lieu d’ici à 2030 dans les pays développés n’est basé sur aucune argumentation rationnelle sérieuse.

Et si on ne prend pas très vite BEAUCOUP PLUS au sérieux la raréfaction pétrolière

C’est bien plus que le niveau du PIB qui sera en jeu Aperçu des solutions possibles à partir de la question 18 : http://crdp.ac-bordeaux.fr/edd/academie/energie/quizpetroletresserieux.htm