Revue projet:les enjeux énergétiques au XXI siècle:le sens des limites

23 janvier 2015

Ecologie pour tous

LES ENERGIES FOSSILES MENACEES D’EPUISEMENT? par Jean Charles Hourcade et Nebojsa Nakisenovic

Les enjeux énergétiques au XXIe siècle sont trop sérieux pour laisser ce dossier englué dans un sentiment de doute généralisé. D’un côté, on appelle l’opinion publique à une sobriété énergétique : pic de pétrole, épuisement et renchérissement inéluctable des énergies fossiles, obligation morale de ne pas laisser à nos descendants une planète perturbée par le changement climatique ou sous la menace d’une énergie nucléaire trop largement déployée. De l’autre, des nouvelles venues d’Amérique du Nord sur les gaz et pétrole de schiste et les schistes bitumineux laissent entrevoir une nouvelle ère d’abondance énergétique – que confirmerait la forte baisse actuelle des prix du pétrole –, promesse de croissance et de compétitivité industrielle (aux États-Unis, le prix des gaz de schiste est un quart de celui du gaz européen).

La myopie serait ici dangereuse. Mais souvenons-nous que le malthusianisme a toujours été réfuté, que Cassandre n’a pas été crue par les Troyens. Nous tenterons ici de séparer les bons arguments en faveur d’une plus grande sobriété énergétique des mauvais. Celle-ci se justifie-t-elle pas des contraintes physiques absolues ou par les tensions économiques et sociales qu’engendrerait le prolongement des dynamiques en cours ? Dans le premier cas, il n’y aurait pas d’autre choix que de se conformer à une réalité qui s’impose à tous. Dans le second, il y a plusieurs futurs possibles et nous sommes renvoyés à un débat sur le type de monde que nous voulons. Se tromper sur la nature des limites serait se tromper sur le sens du problème démocratique posé par le dossier de l’énergie au cours de ce siècle.

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Vous avez dit « épuisement des ressources » ?

Depuis les Romains, l’argument « nihil novi sub sole » (rien de nouveau sous le soleil) permet d’écarter d’un haussement d’épaules une alerte gênante. C’est la posture du scientisme, pour lequel les progrès dans la connaissance nous permettront de dépasser les limites rencontrées. L’argument rassure.

Le thème de la limitation des ressources est aussi vieux que la révolution industrielle. Malthus soulignait la contradiction entre une croissance exponentielle de la population et une croissance de la production agricole butant sur la limitation des terres disponibles. Dès les années 1870, en Grande-Bretagne, le débat portait sur le « pic du charbon », au vu de la réduction des réserves domestiques d’accès facile. Un quart de siècle plus tard, Arrhenius avertissait de la possibilité d’un réchauffement climatique de 5°C si on utilisait toutes les ressources de charbon alors connues. La première prédiction s’est révélée fausse et le pic du charbon a été évité par les immenses ressources auxquelles l’expansion impériale a ouvert l’accès. La seconde prédiction, sur les limites de l’atmosphère comme « poubelle »[1] pouvant accueillir tous nos déchets, est aujourd’hui amplement confirmée par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec).

Rapidement, le pétrole a été concerné par des diagnostics d’épuisement. C’est en 1859 que Edwin Drake provoqua la première ruée vers l’or noir après avoir foré les premiers puits en Pennsylvanie. Or la première des fausses prédictions d’un pic de pétrole listées par Julian Simons survient dès 1885 : chances faibles ou nulles de pétrole en Californie, prédit le U.S. Geological Survey. Même diagnostic pour le Kansas et le Texas en 1891. En 1914, le Bureau des mines prédit l’épuisement des ressources pétrolières au bout de dix ans. En 1939, le département de l’Intérieur prévoit l’épuisement des réserves aux États-Unis en treize ans, une prédiction réitérée en 1939.

L’annonce de Hubbert, dans les années 1960, de l’épuisement du pétrole aux États-Unis au tournant des années 1970 est la première qui se soit avérée (avant l’explosion des gaz de schiste). Ce succès fit la popularité de la courbe en cloche, dite de Hubbert, à laquelle se réfèrent les ouvrages de vulgarisation ou les publications militantes. Mais cette courbe ne fait que désigner la réalité physique des réservoirs ou de champs de réservoirs : quand on met en exploitation un champ de pétrole, la production monte lentement en puissance pour des raisons techniques, connaît un pic, puis redescend avec la baisse de la pression interne du réservoir.

Cette courbe est-elle pertinente au niveau global ? La production mondiale de pétrole finira bien par atteindre un plateau puis descendra, mais ceci a peu à voir avec la réalité physique traduite par la courbe de Hubbert. Le profil de la production découle de la demande pétrolière, des investissements d’exploration et de leur taux de réussite. Le premier paramètre dépend de la croissance, de son contenu énergétique et de la compétitivité des alternatives au pétrole ; le deuxième dépend des décisions des acteurs dans un environnement économique et géopolitique donné.

Dans les faits, le ratio entre les réserves pétrolières conventionnelles et la production annuelle, qui était d’environ vingt ans après la Deuxième Guerre mondiale, est passé à cinquante ans aujourd’hui, à production constante[2] (il est de soixante-dix ans pour le gaz). Il s’agit ici des disponibilités de pétrole connues ou dont l’existence est grandement probable et qui peuvent être extraites avec les technologies et dans des conditions économiques actuelles. En raison de l’augmentation prévisible de la demande, il y aura bien un pic de pétrole conventionnel avant 2040 dans les hypothèses optimistes, les spécialistes les plus pessimistes pensant même que ce pic vient d’être dépassé.

Mais le débat sur cette date représente une distraction face à l’enjeu central, celui du pétrole non conventionnel. Encore trop cher il y a quelques années, celui-ci est devenu compétitif grâce aux progrès techniques. Sa forme la plus connue aujourd’hui est bien sûr le pétrole de schiste (associé au gaz de schiste). Les États-Unis ont creusé 50 000 puits, plus que le reste du monde. Au-delà, on compte sur le schiste bitumineux, si abondant en Amérique du Nord et au Venezuela. Dans des scénarios de reprise de la croissance et dans les hypothèses hautes de disponibilité, le pic de pétrole conventionnel intervient autour de 2040 après avoir atteint une valeur maximale de 100 millions de barils jour. Le pétrole non conventionnel permet de porter la production à 130 millions de barils jour, puis de soutenir ce rythme pendant une vingtaine d’années avant d’entamer une descente. Mais les immenses réservoirs du gaz non conventionnel et du charbon repoussent de deux siècles le pic des fossiles. Bien évidemment, tous ces calculs intègrent la quantité d’énergie nécessaire pour aller chercher toute cette énergie non conventionnelle.

Acte de foi dans la technologie ? Nous partons de l’hypothèse que, comme par le passé, la technologie réussira à réduire les coûts d’exploitation des énergies fossiles contenues dans la croûte terrestre et, surtout, leur coût de transformation en fuel liquide. Mais nous nuancerons cette hypothèse. Car l’optimisme technologique trouve sa limite dans la question des rejets.

L’optimisme technologique trouve sa limite dans la question des rejets.

 

Même si seule une partie de ces potentiels était exploitée, on voit bien que le problème n’est pas d’abord celui de la finitude des ressources[3], mais celui d’une « poubelle » atmosphérique qui déborde : si on relâchait dans l’atmosphère le carbone fossile présent dans la croûte terrestre, le réchauffement moyen de la planète dépasserait les 5 ou 6°C en 2100, avec un « choc thermique » bien plus important dans certaines régions. À eux seuls, le charbon et les hydrocarbures conventionnels recèlent 55 fois le « budget » restant pour respecter les 2°C, deux fois les émissions menant à 4,5°C et de quoi multiplier par 18 la concentration du CO2 dans l’atmosphère.

Ce problème de capacité d’absorption de nos écosystèmes ne se résume d’ailleurs pas à l’atmosphère. L’exploitation des schistes bitumineux exige d’énormes quantités d’eau et demande d’excaver 10 tonnes de terre pour produire 1 tonne de pétrole. Quant à l’exploitation des réserves de gaz, elle se heurte à des risques de fuites et de déstabilisation locale de la croûte terrestre pouvant engendrer des tremblements de terre. Enfin, les substitutions par des biocarburants à grande échelle menacent la biodiversité et entrent en compétition avec la production alimentaire pour les usages des sols.

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La croisée des chemins

La technologie seule permettra-t-elle de résoudre ce problème de « poubelle » sans restreindre notre accès aux ressources ? Vraisemblablement pas. Dans le cas de l’effet de serre, nous avons émis 500 gigatonnes de carbone (GTC) et il ne nous reste plus que 250 GTC si nous voulons rester au-dessous de 2°C de réchauffement. D’où l’idée d’émissions « négatives », à travers la réinjection de carbone dans la croûte terrestre et de piégeage dans la biomasse. Mais l’Espagne vient de connaître des séismes suite à des expériences mal contrôlées de piégeage du carbone. Toutes ces technologies sont fortement spéculatives et l’on ne sait si elles pourront être déployées en temps et en heure à des coûts admissibles et avec une prise de risques contrôlable. L’expression « en temps et en heure » est ici essentielle.

Si la part concentrée et facile d’accès des ressources non renouvelables est limitée, il y en a quasiment à l’infini (à horizon des décisions humaines) qui sont de moins en moins concentrées. Il faut donc les « concentrer » pour les utiliser ; or plus on va chercher des ressources peu denses, plus on émet de rejets. On n’échappera à ce dilemme que par un métabolisme industriel permettant une économie circulaire (celle-ci se heurtant aux contraintes thermodynamiques pour reconcentrer les produits finaux dispersés) et par des techniques alternatives limitant l’utilisation des ressources non renouvelables.

La problématique des limites à la croissance, formulée par le Club de Rome et que l’on voit resurgir, est « anachronique » au sens où elle mélange les horizons temporels. Il y a bien, comme le signalait Georgescu-Roegen, un problème d’entropie (l’homme par son activité crée du désordre), mais si celle-ci renvoie à une interrogation utile sur la « fin » de notre planète, elle n’offre pas d’informations pertinentes pour les décisions à prendre aujourd’hui. À mélanger les plans et les temporalités, elle peut même s’avérer contre-productive pour susciter une prise de conscience des « limites » : il est facile de la réfuter par l’évidence de contraintes historiquement toujours repoussées à des coûts admissibles.

Le véritable risque est que le rythme de croissance des besoins en énergie ne permette pas de déployer « en temps et en heure » des technologies alternatives suffisamment maîtrisées pour ne pas simplement déplacer la nature des « poubelles » et le contenu des risques. Le cas du nucléaire est exemplaire. C’est une technologie potentiellement dangereuse, on l’a vu avec Tchernobyl et Fukushima, et la sécurité de son déploiement et de sa maintenance dépend largement du rythme auquel on la diffusera.

Or on ne peut attendre qu’une montée permanente des prix de l’énergie nous force à traiter ce problème de « rejets ». À dollar constant, le prix du baril de pétrole n’était pas plus élevé au dernier pic de prix de 2012 qu’en 1980, et il est aujourd’hui redescendu nettement au-dessous. Accéder aux immenses réservoirs d’énergies fossiles va impliquer des prouesses techniques de plus en plus sophistiquées (forage très profond dans les océans, utilisation de très petits réservoirs, transport sur de très longues distances), mais c’est le défi des ingénieurs de réduire le coût. N’attendons pas qu’une explosion continue des prix vienne résoudre spontanément notre problème !

Un signal « prix du carbone », utile et nécessaire, restera insuffisant, car la question énergétique concerne le développement dans son ensemble. On ne consomme pas l’énergie comme on consomme une orange. On a besoin de se chauffer, de se déplacer, de produire des biens matériels : les besoins en énergie ne sont que la résultante de notre mode de consommation, de la façon dont nous organisons les villes et les territoires et dont nous choisissons nos filières de production. Dès lors, l’enjeu est celui d’une alternative entre deux modes de développement : l’un intensif en énergie, qui ne nous laissera pas d’autre choix qu’un recours massif aux fossiles à peine atténué par le nucléaire (qui ne produit pas de carburants), l’autre nous donnant le temps de l’émergence d’un paradigme technologique alternatif, fondé sur les énergies renouvelables, la maîtrise de leur interconnexion et de leur stockage (pour résoudre les questions d’intermittence dans l’approvisionnement des réseaux électriques).

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Nature des limites, nature des tensions

Le choix est donc ouvert en ce sens qu’il n’y pas de limites absolues sur les ressources qui nous l’imposeraient à brève échéance. Le changement climatique est plus pressant : des bifurcations irréversibles se jouent dès à présent et dans les deux prochaines décennies. Il sera possible pendant encore longtemps d’en ignorer les symptômes au nom de la difficulté de lui attribuer tel ou tel événement extrême. Mais quand on pourra le faire, il sera trop tard.

Doit-on pour autant négliger la question des limites ? Certes non, mais il ne faut pas se tromper d’argument. À la contrainte en ressources, on pourra opposer la croyance que la technologie nous en sortira et on soupçonnera les appels à la sobriété d’être fondés sur le refus du progrès scientifique. La polarisation sur les limites ultimes fascine, mais elle nous enferme dans un débat entre optimisme et pessimisme technologique, alors que les « raretés énergétiques », dans une période donnée, sont socialement construites. Celles-ci traduisent l’écart entre une demande peu flexible (on ne peut changer en une nuit la forme des villes ou nos systèmes de climatisation) et une offre qui ne peut s’adapter que sur plusieurs années par de lourds investissements. Or ces derniers ne se décident pas dans l’univers calme et rationnel des manuels de calcul économique : en cas de déconnexion entre offre et demande, émergent des rentes de raretés avec des hausses de prix fortes mais aussi des basculements des pouvoirs économiques et politiques. On peut penser que cette recréation permanente de rentes de raretés, qui a marqué les dernières décennies, va s’aggraver sur le siècle.

L’énergie, elle aussi, est soumise à l’évolution du capitalisme financier qui rend les logiques d’investissement très fortement sensibles à la valeur pour l’actionnaire. Comme les systèmes de régulation publique ont de plus en plus recours aux mécanismes de marché, les horizons d’investissement se raccourcissent. De façon symptomatique, depuis les années 1980, les investissements en recherche-développement baissent fortement, ce qui laisse mal augurer de notre capacité à trouver le chemin étroit entre rareté des ressources et « débordement des poubelles ».

La rhétorique du recours aux mécanismes de marché est d’autant plus trompeuse que les investissements dans le secteur énergétique restent fortement stratégiques avec une forte implication des États, même quand les opérateurs sont privés. L’affaire récente de l’Ukraine (avec le pivotement vers la Chine des investissements russes en gazoduc) et les tensions avec l’Iran autour du nucléaire sont les derniers épisodes d’un problème de fond. Les prix du pétrole n’ont pas explosé depuis trente ans, mais ce que l’automobiliste occidental n’a pas payé de sa poche l’a été par une succession de conflits meurtriers. La baisse actuelle des prix du pétrole n’est pas sans lien avec la volonté des grands pays producteurs de décourager les efforts d’économie d’énergie et la construction d’offres alternatives, comme lors du contre-choc pétrolier de 1985. Elle prépare de futures raretés de l’énergie et un nouveau choc sur les prix.

La baisse actuelle des prix du pétrole n’est pas sans lien avec la volonté des grands pays producteurs de décourager la construction d’offres alternatives.

 

Nul besoin de trancher le débat sur les limites ultimes pour s’apercevoir qu’investir dans la sobriété énergétique et dans les infrastructures énergétiques, c’est investir pour la paix. Mais aussi pour une autre raison. Aujourd’hui encore, 3 milliards d’individus (principalement en Afrique subsaharienne et en Asie du Sud-Est) utilisent du bois de feu ou des bouses pour cuire leurs aliments. Cela se traduit par 4 millions de morts prématurés par an[4](des femmes et des enfants avant tout) en raison de l’émission de particules : à peu près cinq fois les morts par malaria. Un milliard et demi d’individus n’ont pas accès à l’électricité et quand ils rechargent leur téléphone portable, ils payent 10 à 50 fois plus que ceux qui ont accès au réseau. Dans un pays comme la Chine, les pollutions urbaines liées aux oxydes de soufre, aux oxydes nitreux et aux particules associées aux énergies fossiles (au charbon surtout) posent un problème de productivité globale via les coûts sur la santé et certains procédés industriels, mais aussi un problème de fragmentation sociale : des populations vivant en zones vertes coexistent avec des populations surexposées. Cette situation va ralentir l’accès de tous au développement, non sans implications pour la sécurité de la planète.

Dans le Global Assessment Report[5], nous avons estimé à 60 milliards de dollars par an les investissements nécessaires pour assurer un accès universel aux besoins énergétiques de base dans l’espace d’une génération, un chiffre à comparer aux 1300 milliards annuels d’investissements dans le secteur énergétique et aux 500 milliards de subsides, essentiellement en faveur des fossiles. Il s’agit d’un enjeu majeur : d’un côté, la perpétuation de l’exclusion est porteuse de tensions sociales, de l’autre, la façon dont ces populations sortiront de la pauvreté déterminera le contenu énergétique de leur consommation quand elles accéderont aux couches moyennes. Sur ce processus, il faut agir très vite au vu des dynamiques en cours dans les pays émergents. Le thème de la sobriété apparaît alors sous un jour nouveau, celui d’une sortie de la pauvreté conduisant à l’accès à un mode de consommation plus intelligent que celui développé par l’Occident au temps de l’énergie facile.

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Quelles limites ?

En dernière instance, nos orientations de développement ne dépendront pas du dossier de l’énergie ni du climat. Elles dépendront des raisons qui nous font préférer telle ou telle forme urbaine, tel ou tel aménagement du territoire, des régimes alimentaires plus ou moins carnés, des objets matériels durables ou à obsolescence rapide. Mais il serait dangereux de conduire les débats autour du développement en ignorant les limites de notre planète, avec ses lois physiques spécifiques qui sont celles du mécanisme climatique, de la thermodynamique et des contraintes et inerties inhérentes à tout système technique.

Les options restent ouvertes. Le sens des limites renvoie à la nécessité d’une sage sobriété, par simple prudence, et à une reconsidération des choix technologiques en cohérence avec un développement moins intensif en énergie et en carbone. Mais ce choix de la sobriété ne sera effectif que si on met le débat démocratique en position de s’emparer de la question « How much is enough ?[6] » qui renvoie au rôle du consumérisme dans notre économie.

Cela ne signifie pas qu’il faille attendre une conversion générale et immédiate des esprits. De ce point de vue, l’enjeu des négociations climat est important : il s’agit d’enclencher une transition vers un développement fondé sur des ressources renouvelables avec comme bénéfices tangibles l’allégement de tensions inévitables sur les ressources et l’important signal donné sur les orientations mêmes de nos modes de développement.

 


[1] Nous devons cette image à Pierre-Noël Giraud, « Ressources ou poubelles ? », Le débat, n° 182, nov.-déc. 2014.

[2] Si la production double, les réserves sont épuisées en vingt-cinq ans.

[3] Ce problème de finitude peut se poser de façon indirecte, à travers des matériaux nécessaires à la production d’énergie. Mais là encore, tout va dépendre de la possibilité de trouver des substituts ou d’autres réserves en cherchant ailleurs ou plus profond.

[4] Kirk R. Smith, Nigel Bruce, Kalpana Balakrishnan et al., « Millions dead : How do we know and what does it mean ? Methods used in the comparative risk assessment of household air pollution », The Annual Review of Public Health, n° 35, 2014 ; voir aussi le site du projet Global Burden of Disease, Institute for Health Metrics and Evaluation : www.healthdata.org/gbd.

[5] Stratégie internationale de prévention des catastrophes des Nations unies, « Global Assessment Report on Disaster Risk Reduction 2013 » [en ligne sur www.preventionweb.net].

[6] Alan Durning, How much is enough ? The consumer society and the future of the earth, W. W. Norton & Company,

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