Le Forum International sur la Mondialisation à la recherche d’un miracle

Le Forum International sur la Mondialisation (International Forum on Globalization) s’est déjà fait remarquer dans le petit monde de l’écologie radicale – ou peut-être devrait-on dire réaliste – par plusieurs rapports visant à dénoncer les fausses solutions que la crise écologique met aujourd’hui au devant de la scène. Leur rapport sur les biocarburants, élaboré en collaboration avec le Institute for Policy Studies, a ainsi été l’un des premiers à mettre en lumière le caractère non-viable de l’éthanol comme solution de remplacement au pétrole. C’est aujourd’hui avec Richard Heinberg, auteur de "The Party is Over" et "Powerdown" que le Forum se penche sur les différentes options énergétiques qui s’offrent à notre civilisation dans un nouveau rapport, destiné au grand public et intitulé "Searching for a Miracle : net energy limits & the fate of industrial society". Le moins que l’on puisse dire – mais peut-on s’attendre à autre chose de la part de Heinberg – c’est qu’il est sans pitié pour nos illusions.

Richard Heinberg commence par expliquer que notre manière de produire de l’énergie n’est pas durable et qu’en conséquence elle risque fort de ne pas durer. Il faudra donc la remplacer par quelque chose d’autre. Remplacer l’ensemble des infrastructures énergétiques actuellement en place dans le monde n’a cependant rien d’une sinécure. Il a, en effet, fallu des décennies et des trillions de dollars pour les construire. Par ailleurs, si la transition vers un nouveau modèle énergétique est mal gérée, les conséquences pourraient être dramatiques. Si en nous accrochant aux carburants fossiles – à supposer que cela soit matériellement possible – nous mettons en danger l’équilibre écologique de la planète, un passage aux énergies renouvelables qui ne permettra pas de produire suffisamment d’énergie, ou produirait une énergie de trop mauvaise qualité, menacerait l’avenir même des sociétés industrialisées.

Pour examiner la véritable valeur des énergies alternatives – et des autres – Richard Heinberg met en place une grille d’analyse en neuf critères.

Le coût monétaire

Il s’agit du critère le plus évident et celui auquel la plupart des gens accordent le plus d’importance. Il est évident que pour être viable une source d’énergie doit avoir un prix raisonnable. Encore faut-il que ce prix soit le vrai prix. De nombreuses sources d’énergies bénéficient de subventions – cachées ou non – qui faussent l’analyse – on pense notamment au nucléaire mais aussi à certaines énergies renouvelables – et il est fréquent "d’oublier" le coût des dommages environnementaux qu’elles causent. Il importe également de bien distinguer le coût d’exploitation du prix à payer pour augmenter la capacité installée. C’est ainsi que l’énergie nucléaire coute 2.9 cent par Kwh contre 4.5 à 10 pour l’éolien, mais est beaucoup plus couteuse à installer.

La dépendances vis-à-vis d’autres ressources

Très peu de sources d’énergies sont exploitables directement. Le processus d’extraction requiert souvent des ressources additionnelles, comme par exemple l’acier let les diamants nécessaire à la conception des foreuses ou les énormes quantités d’eaux et de gaz naturel indispensables à l’exploitation des sables bitumineux. Ces exigences se reflètent souvent dans le prix purement monétaire de l’énergie en question, mais ce n’est pas toujours le cas. Ni l’indium ni le tellure indispensables pour certaines cellules photovoltaïques ne sont particulièrement coûteux, ce qui ne les empêche pas d’être rares et non-renouvelables.

L’impact environnemental

Ce critère aussi est évident, même s’il doit prendre en compte de nombreux types de dommage, depuis les dégâts potentiellement causés par une catastrophe nucléaire jusqu’à ceux causés à la qualité des sols par les biocarburants.

Le caractère renouvelable ou non

Il est évident que si nous voulons continuer à utiliser une énergie sur une longue période, elle doit être renouvelable. Il ne sert à rien cependant qu’une énergie soit renouvelable si l’équipement nécessaire pour l’extraire ne l’est pas. Par ailleurs, une source d’énergie peut n’être renouvelable que jusqu’à un certain point et s’épuiser rapidement si elle est trop exploitée.

La production potentielle.

Indépendamment de sa qualité, une source d’énergie doit être suffisamment abondante, aujourd’hui et dans l’avenir, pour alimenter une société industrielle.

L’accessibilité

Une source d’énergie abondante et de bonne qualité ne nous est d’aucune utilité si sa localisation géographique nous empêche nous empêche de la transporter efficacement dans les zones industrialisées, ce qui est moins rare qu’on le pense, y compris dans le domaine des renouvelables. De la même façon, une source d’énergie située prés des lieux de distribution mais dont l’exploitation serait dangereuse ou nuirait à l’économie locale ne serait que d’un intérêt limité.

La fiabilité

Certaines sources d’énergie ne sont disponibles que par intermittence ou sont sujettes à de considérables variations de rendement en fonction du climat, des saisons ou d’autres circonstances extérieures, ce qui limite sérieusement leur utilité.

La densité énergétique

La densité énergétique représente la quantité d’énergie que peut fournir une source d’énergie par unité de masse, de volume ou de surface d’exploitation. Il est évident que plus celle-ci est importante, plus grand est l’intérêt de la source d’énergie en question.

La facilité de transport

Pour pouvoir être utilisé facilement un type d’énergie doit pouvoir se transporter aisément. La transportabilité n’est évidement pas sans lien avec la densité énergétique – plus une source d’énergie est dense plus elle est facile à transporter – mais d’autres facteurs entre en ligne de compte, comme le fait de savoir si l’énergie en question se présente sous forme solide, liquide ou gazeuse.

L’énergie nette

En sus de ces neuf critères Richard Heinberg en propose un dixième auquel il donne une place particulière car il le considère d’une importance primordiale. Il s’agit de l’EROEI (energy return on energy invested), c’est à dire le rapport entre l’énergie nécessaire pour produire une source d’énergie et celle qu’elle peut fournir. Il va de soi que si ce rapport est inférieur à 1, la source d’énergie en question n’en est pas une et l’utiliser comme source d’énergie primaire revient à brûler deux litres d’essence pour en fabriquer un. Un EROEI supérieur à 1 n’est pas nécessairement suffisant, cependant, car c’est lui qui détermine l’énergie nette, celle dont dispose réellement la société pour fonctionner. Si celle-ci est insuffisante, c’est l’économie toute entière qui risque de s’effondrer.

Nous ne connaissons pas très bien quel est l’EROEI minimal indispensable au bon fonctionnement d’une société industrialisée, mais Heinberg souligne que les sociétés les plus simples ont un EROEI de 10:1 et prend ce chiffre comme base de départ, même si d’autres facteurs sont à prendre en compte.

L’EROEI d’une source d’énergie est notoirement difficile à calculer et les sources d’erreurs sont nombreuses mais nous commençons à disposer d’un corpus d’étude conséquent et il apparaît que si le pétrole avait un EROEI de 100:1 dans les années 70, les alternatives sont loin d’avoir le même rendement.

Des sources d’énergies inégales

C’est à la lumière de ces critères que Richard Heinberg examine les sources d’énergie à notre disposition.

Le pétrole a une forte densité énergétique, est facile à transporter, est relativement bon marché et son exploitation n’a qu’une faible emprise au sol. Son utilisation dégage cependant de grandes quantités de CO² et son exploitation endommage grandement l’environnement. Plus important, il n’est pas renouvelable, sa production stagne depuis 2004 et à toutes les chances de décliner dans un avenir proche. Son EROEI, historiquement proche de 100:1 a baissé au cours des dernières décennies et serait de 19:1. Ce déclin a toutes les chances de se poursuivre au fur et à mesure que nous serons obligés de nous rabattre sur des gisements de toujours plus mauvaise qualité, ce qui avec la baisse programmée de la production, fait du pétrole une future énergie du passé.

Le charbon est encore abondant et sa production ne cesse de croître, même si les réserves sont inférieure à ce qu’on estimait encore il y a quelques années et si il est probables que nous atteindront un plateau d’ici à 2030, plateau suivi d’un déclin définitif. Par ailleurs le charbon produit encore plus de CO² que le pétrole et la qualité extraite décline avec les années, à ce point que la production américaine, croissante en termes nominaux est en fait en baisse en termes énergétiques. L’EROEI du charbon américain était de 177:1 au début du siècle dernier mais il a depuis baissé et se situe entre 50:1 et 85:1.

Le gaz naturel est la moins polluante des énergies fossiles. Il a une forte densité énergétique et peut être facilement transporté par pipeline. Il n’en reste pas moins polluant et transite difficilement par mer, ce qui le rend dépendant d’infrastructures lourdes. Par ailleurs il n’est pas renouvelables et s’épuisera d’autant plus facilement que les difficultés de transport tendent à fragmenter le marché. Son EROEI est difficile à calculer, mais il serait de 10:1 pour les champs américains, sans doute moins pour les gisements les plus récents.

L’énergie hydroélectrique est facile à produire et ne dégage pas de CO² même si la construction de barrage peut avoir un impact local extrêmement négatif sur la faune et la flore. Elle nécessite cependant des sites adaptés, lesquels sont relativement rares. Dans les pays développés la plupart d’entre eux sont déjà utilisés. La situation est meilleure dans les pays en voie de développement mais le potentiel global de production reste limité – environ trois fois le niveau actuel. L’EROEI varie considérablement en fonction des sites, de 11,2:1 à 267:1.

Le nucléaire est fiable et relativement bon marché une fois le réacteur construit et en fonction. Celui-ci émet beaucoup moins de CO² que la plupart des autres sources d’énergie, même en prenant en compte la construction du réacteur ainsi que l’extraction et le traitement de l’uranium. Le problème vient de ce que l’uranium ne soit pas renouvelable et piquera probablement dans les prochaines décennies. Sa production est inférieure à la demande et les gisements en exploitation sont de moins en moins bonne qualité. Par ailleurs le coût des réacteurs et leur temps de construction les rendent non-viable en l’absence de subventions gouvernementales. Les dommages causés à l’environnement par l’extraction de l’uranium sont conséquents et le problème des déchets ultimes n’a toujours pas été résolu de manière satisfaisante. Par ailleurs, si les accidents sont rares, ils sont potentiellement extrêmement destructeurs. L’EROEI du nucléaire fait l’objet de débats et dépend de la qualité du minerai. Il s’étagerait entre 15:1 et moins de 1:1 avec une moyenne autour de 8:1.

Le manque d’uranium pourrait être théoriquement compensé par l’utilisation de surgénérateur, mais cette technologie, assez ancienne, n’est pas maîtrisée et la plupart des réacteurs qui l’utilisaient ont été fermés suite à divers incidents. Les quelques restant produisent de l’électricité mais pas assez de plutonium pour que l’opération soit intéressant. La filière thorium, théoriquement intéressante, est encore au stade expérimental et sa généralisation pose de nombreuses difficultés techniques et logistiques, notamment le manque de plutonium pour enclencher le cycle.

La biomasse, regroupant le bois et divers déchets agricoles représente environ 13% de la production mondiale d’énergie – chiffre probablement sous-estimé. Elle est largement distribuée et répartie de manière relativement égalitaire et ne dégage pas de CO², celui dégagé au cours de la combustion ayant été retiré de l’atmosphère lors de la croissance de la plante. Elle est enfin renouvelable. Le potentiel de production est cependant limité, notamment dans un avenir où l’agriculture devra être entièrement basée dur des techniques organiques et produira moins de déchets. Par ailleurs sa sur exploitation peut entraîner un phénomène d’épuisement rapide bien documenté dans l’histoire. Son EROEI est extrêmement variable et d’une manière générale il est plus rentable d’utiliser la biomasse pour se chauffer que pour produire de l’électricité.

L’éolien est connu et utilisé depuis l’antiquité. Il est renouvelable et relativement peu coûteux. Le potentiel de production est très important et pourrait théorique satisfaire l’ensemble de la demande mondiale d’électricité. Cette production est cependant intermittente et très sensible au climat, ce qui impose de lui associer d’autres sources d’énergies. Par ailleurs, les sites intéressant sont souvent situés loin des grandes agglomérations et l’emprise au sol des éoliennes est conséquent, ce qui peut nuire à certaines activités économiques. L’EROEI serait, selon les études opérationelles de 18:1

Le photovoltaïque se base lui aussi sur une énergie abondante puisque seulement 0.025% de l’énergie qui nous vient du soleil suffirait à satisfaire les besoins mondiaux en électricité. Cette énergie est par ailleurs renouvelable et son prix a constamment baissé au cours des dernières années. Elle a cependant le défaut d’être intermittente, son rendement variant non seulement en fonction du temps mais aussi des saisons ce qui oblige à l’associer à d’autres sources d’énergies. De plus si l’énergie solaire est abondante elle est aussi peu concentrées ce qui induit des effets d’échelles indésirables. Les panneaux solaires les plus récents et les plus performants utilisent, par ailleurs, des matériaux rares et non renouvelables comme le tellure ou l’indium. L’EROEI varierait entre 3.75:1 et 10:1 mais pourrait décliner dans l’avenir, l’industrie utilisant des sous produits de celle des semiconducteurs, ce qui équivaut à une subvention indirecte.

Le solaire thermique se base sur la même énergie abondante que le photovoltaïque mais ne requiert pas de matériaux exotique. Sur les sites les plus favorables son coût est suffisamment bas pour concurrencer les énergies fossiles et il occupe moins de surface que le photovoltaïque. Il est reste cependant intermittent avec de fortes variations de rendement selon les saisons et la latitude. Par ailleurs les meilleurs emplacements sont situées dans des zones désertiques, et donc loin de la demande, ce qui implique la construction d’importantes infrastructures. L’EROEI varie, lui aussi considérablement selon les régions et a donc été peu étudié. Dans les emplacements les plus favorables il peut être élevé.

Le solaire passif consiste à construire les habitations de manière à minimiser les dépenses énergétiques. Si ce type de construction est légèrement plus cher, la différence est plus que compensée par les économie réalisées. Il reste que le potentiel d’économie varie selon les régions et surtout que le solaire passif ne produit pas d’énergie, il se contente de ne pas en dépenser, il doit donc être associé à d’autres sources d’énergies. Pour les même raisons, il n’est pas possible de calculer son EROEI.

L’énergie géothermique a l’avantage de produire beaucoup moins de CO² et d’occuper beaucoup moins de surface que les énergies fossiles et contrairement aux autres énergies renouvelables, elle est disponible en permanence. Elle n’est cependant très efficace que dans certaines zones géographiques – tropiques et zones géologiquement actives – ailleurs sont intérêt est plus réduit. Elle est renouvelable mais seulement en deçà d’un certain niveau de production. L’EROEI pour le géothermique hydrothermal varie entre 2:1 et 13:1 selon les sites. Celui des pompes à chaleur n’a pas été calculé mais se situerait entre 3:1 et 5:1.

La valorisation des déchets a une grande efficacité énergétique et n’implique pas d’extraire des ressources naturelles supplémentaires. Pour que cette filière soit viable il faut cependant qu’il y ait des déchets en quantité suffisante. Par ailleurs, elle peut être cause de pollutions non négligeables. D’un point de vue environnemental et climatique une stratégie visant à réduire la quantité de déchet – et donc l’énergie qui peut en être extraite semble plus viable.

L’éthanol a l’avantage d’être aussi flexible et facile à transporter que le pétrole et peut être utilisé avec les infrastructures actuelles. Il est cependant moins dense en énergie que le pétrole, ce qui signifie qu’il faut consacrer une surface agricole importante à sa production, avec des effets néfaste sur l’agriculture vivrière. Il n’est également pas neutre en terme de gaz à effets de serre, car il pousse à la destruction d’écosystèmes naturels plus efficace dans l’absorption de ce gaz. L’EROEI varie selon le climat et la plante utilisée. Pour le maïs il se situerait entre 1.8:1 et moins de 1:1. Pour la canne à sucre au Brésil – mais dans des régions au climat moins favorable – il atteindrait 8:1

Le biodiésel est connu depuis plus d’un siècle. Il a l’avantage d’être moins polluant que le gazole et peut être fabriqué à partir de matière grasses usagées, même si les quantités disponibles sont limitées. Sa production industrielle nécessiterait de défricher ou de changer d’affectation d’importantes superficies, les plantes oléagineuses ayant un rendement assez faible. Outre que cela menace l’équilibre des écosystème, cela induirait un dégagement net de CO² assez important. Il est douteux, par ailleurs que les surfaces disponibles suffisent à répondre aux besoins. L’EROEI est plus important que celui de l’éthanol mais reste faible, autour de 1.93:1 pour le biodiésel de soja et 9:1 pour celui réalisé à partir de palmiers à huile.

Les sables bitumineux sont disponibles en grandes quantité et se trouvent dans des zones politiquement moins instables que le Moyen Orient. C’est là leur seul avantage, cependant. Ils sont non-renouvelables et produisent de grandes quantités de CO². Par ailleurs leur extraction exige beaucoup d’eau et de gaz naturel, ce qui rend le processus coûteux et à la limite de la viabilité économique. Leur EROEI varie selon les études entre 1.5:1 et 7:1 et se situe probablement entre 5.2:1 et 5.8:1.

Les schistes bitumineux sont également disponibles en grande quantité et dans des zones politiquement stables mais ont une faible densité énergétique. Leur extraction est polluante et dégage de grandes quantités de CO². Elle requiert, de plus, de grandes quantité d’eau, ce qui est problématique car les gisements connus sont dans des zones désertiques. Leur EROEI est, du fait de la nature du minerais, inférieur à celui des sables bitumineux et irait de 1.5:1 à 4:1.

L’énergie marémotrice est exploitée depuis le moyen-âge. Elle est renouvelable et si elle est intermittente, les période de haute production peuvent être prévues à l’avance ; Elle ne dégage quasiment pas de CO², mais ne peut être mise en place que dans des sites favorables, lesquels sont très peu nombreux. L’EROEI est mal connu mais pourrait être similaire à celui de l’éolien ou de l’hydraulique.

L’énergie des vagues est encore expérimentale et la seule installation commerciale, au Portugal, a récemment fermé pour des raisons financières. Le potentiel est important et une fois installés les équipements hydroliens ne produisent pas de CO². Les coûts de constructions et de maintenance sont cependant élevés et les équipements risque d’interférer avec la navigation du fait de leur forte emprise au sol. La production variera également en fonction des saisons et du climat, ce qui impliquera d’utiliser d’autres sources d’énergie en complément.

Pour pouvoir satisfaire aux besoins futurs de notre civilisation, une source d’énergie doit, selon Heinberg, être capable de fournir une importante quantité d’énergie, avoir un EROEI de 10:1 au moins. Il apparaît qu’aucune source d’énergie ne peut à elle seule remplacer les énergies fossiles. Par ailleurs la transmission de cette énergie peut poser problème. L’électrification de notre infrastructure serait très coûteuse et se heurte à la difficulté de stocker l’électricité. Le recours à l’hydrogène résoudrait ces problèmes mais en poserait d’autres du fait de sa faible densité énergétique, du manque d’infrastructures et du manque de maturité de la technologie.

Par ailleurs, Richard Heinberg insiste sur le coût de la transition énergétique. Un plan de transition qui amènerait l’ensemble de la planète au niveau américain coûterait au minimum 500 trillons de dollars, si nous nous contentions du niveau européen de 150 trillons. Autant dire que les chances de voire un tel plan mis en oeuvre sont très faibles. Pour simplement maintenir le statu quo il faudrait pas moins de 60 trillons de dollars. Il faudrait surtout que les pays développés acceptent de réduire considérablement leur consommation d’énergie et donc leur niveau de vie.

Richard Heinberg juge donc très peu probable que l’on puisse maintenir le niveau actuel de consommation d’énergie et donc de développement, encore moins généraliser le niveau de vie occidental. Il propose donc une politique d’économie d’énergies massive pour faire face à l’épuisement de nos ressources :

Des investissements massifs dans le rail et les transports collectifs ainsi qu’une nouvelle politique urbaine visant à réduire le rôle de l’automobile.
Un effort de recherche dans le domaine du transport de l’électricité afin de rendre le réseau capable de fonctionner avec des sources d’énergie intermittentes.
Un effort d’aménagement et d’adaptation du parc de logements
Des économies d’énergies dans le domaine de la distribution de l’eau

Ces économies d’énergies doivent être associées à des politiques publiques audacieuses.

Adopter une politique de vérité des prix en matière d’énergie en internalisant l’ensemble des coûts et en éliminant les subventions.

Appliquer les critères définis dans le rapport pour évaluer les nouvelles sources d’énergies.

Relocaliser l’activité économique.

Orienter l’agriculture vers la production et la consommation locale

Inciter à un retour vers les campagnes

Augmenter les réserves des banques afin de limiter la croissance économique jusqu’à ce que les prix reflètent l’ensemble des coûts.

Développer des indicateurs économiques reflétant le bien-être des populations.

Retourner à une politique de substitution des importations en matière de commerce extérieur.

Mettre en place des protocoles internationaux sur l’énergie incluant le principe du pollueur – payeur et le principe de précaution.

Adopter d’un protocole international pour faire face à l’épuisement des énergies fossiles.

Modifier les règles du commerce mondial pour encourager la relocalisation de l’économie.

Mener une politique agressive de diminution de la consommation d’énergie.

Soutenir le droit des femmes à la contraception, à la santé et à l’éducation pour faire diminuer la population.

Redonner le contrôle des ressources aux populations sur le territoires desquelles elles se trouvent.

Le but de ces mesures doit être de parvenir à une économie de croissance zéro, adaptée aux limites de nos ressources. Heinberg insiste également sur la nécessité d’inverser la croissance démographique afin d’éviter une baisse tendancielle de la production d’énergie par tête. Ce qu’il met en avant, cependant, c’est la notion de limites, limites qui s’imposent désormais à l’ensemble de notre civilisation et auxquelles il va falloir s’adapter en acceptant que le niveau de vie qui a prévalu au cours du vingtième siècle n’était qu’un accident historique qui ne sera bientôt plus qu’un souvenir.

http://www.damienperrotin.com